Brevet FR2684808A1 — publié le 19930611

Machine de traitement de l'électrolyte d'accumulateurs au plomb usagers L'invention concerne une machine de traitement de l'électrolyte d'accumulateurs au plomb usagers, en particulier pour les accumulateurs de véhicules automobiles. On connaît des procédés industriels de traitement de l'électrolyte d'accumulateurs au plomb usagers Ces procédés utilisent deux réactifs de neutralisation, le premier étant la soude ou la chaux, le deuxième étant le carbonate de sodium Ces réactifs sont ajoutés l'un après l'autre en fonction de deux points de consigne de p H On provoque ensuite une coagulation avec un sel de fer pour obtenir de grosses particules agglomérant du fer et du plomb On fait grossir ensuite les particules pour les accrocher entre elles Puis interviennent des opérations de décantation et de filtration sur filtre-presse Le plomb est récupéré dans le filtre-presse Le liquide qui sort du filtre-presse est renvoyé dans le circuit de traitement car il contient encore du plomb L'eau qui est rejetée vient de la surverse du décanteur. Ces procédés sont essentiellement industriels et exigent donc des équipements importants Ils ne sont pas adaptés à la réalisation de petites unités pouvant être utilisées par exemple dans des centres commerciaux ou dans des garages de réparation automobile Ils utilisent en outre des produits dangereux comme la soude ou la cnaux Ceci fait que, en l'a Lbcue de petites unités de traitement, les électrolytes d'accumulateurs sont souvent vidés dans les égouts ou simplement répandus sur le sol. Ces rejets sauvages ne peuvent plus être tolérés En effet, le plomb est très mauvais pour l'épuration biologique des stations de traitement des eaux des villes Il empoisonne toutes les boues activées de ces stations En plus, les nouvelles législations en vigueur pour les rejets liquides imposent des normes de p H dont les limites sont généralement 5, 5 et 8,5 Le taux de plomb dans l'eau rejetée ne doit pas dépasser 1 mg/i. L'invention permet de remédier à ces inconvénients. Elle concerne une machine de traitement de l'électrolyte par petites quantités, pouvant utiliser des réactifs peu dangereux Le plomb est récupérable facilement L'eau rejetée n'est pas polluante puisque son p H et sa teneur en plomb sont compris dans les normes en vigueur La machine est de fonctionnement simple et non dangereux pour l'environnement ou l'utilisateur. L'invention a donc pour objet une machine de traitement de l'électrolyte d'accumulateurs au plomb usagers, comprenant un bac de réception de l'électrolyte transférant l'électrolyte vers un réacteur, un détecteur du p H du contenu du réacteur, des moyens d'introduction dans le réacteur d'un réactif de neutralisation jusqu'à l'obtention de la valeur de p H désirée, des moyens d'introduction d'un floculant du plomb dans le réacteur, des moyens permettant le transfert, après neutralisation et floculation, du contenu du réacteur vers un décanteur vidangeable. La machine peut comprendre en outre une poche de filtration permettant de filtrer la phase liquide en sortie du décanteur L'avantage de cette poche est de constituer une sécurité en cas d'un mauvais fonctionnement éventuellement de la machine. Le p H peut être mesuré dans un circuit dans lequel on fait circuler une fraction du contenu du réacteur. Ceci permet une mesure plus efficace. Le détecteur de p H peut comprendre une électrode de mesure placée dans le bas d'une partie du circuit en forme de U, ce circuit pouvant être alimenté en eau après l'arrêt de la machine pour garder l'électrode dans l'eau.35 Ceci favorise une bonne conservation de l'électrode. Le réactif de neutralisation peut avantageusement être du carbonate de sodium qui est un réactif peu dangereux et qui peut se manipuler sans précaution particulière Il permet de descendre bas dans le degré d'épuration de l'eau, le carbonate de plomb étant très insoluble. Le floculant peut avantageusement être du polychlorosulfate d'aluminium qui a l'avantage d'intervenir peu sur le p H. L'introduction de floculant dans le réacteur peut être réalisée par une pompe à débit constant Une petite quantité de floculant étant suffisante pour la capacité de la machine. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages et particularités apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre non limitatif, accompagnée des dessins annexés parmi les- quels: la figure 1 représente schématiquement une première variante de machine de traitement selon l'invention, la figure 2 représente schématiquement une seconde variante de machine de traitement selon l'invention. La machine de traitement selon l'invention et représentée à la figure 1 comprend un bac de réception 1 pourvu d'un caillebotis 2 Un accumulateur 3, dont on veut traiter l'électrolyte, est retourné sur le bac de réception Les bornes de l'accumulateur tombent dans les trous du caillebotis qui permet d'amortir les chocs Par gravité, l'électrolyte tombe directement dans le réacteur 4. La machine peut alors être mise en route immédiatement ou un peu plus tard si l'on prévoit de vider d'autres accumulateurs Lorsque la machine est mise en route par le circuit de commande 24, le traitement se fait de manière automatique. Le bas du réacteur 4 comporte une section effilée et son extrémité inférieure est reliée à une conduite 5 qui se prolonge, après une électrovanne 6, par une conduite 7 revenant au réacteur par sa face supérieure La conduite 7 comporte une partie 8 en forme de U dont le bas est équipé d'une électrode de p H 9 Cette électrode 9 est donc en contact avec un fluide pouvant circuler dans la conduite 7 Ainsi, une fraction du liquide contenu dans le réacteur peut par l'intermédiaire de la pompe 10, et si l'électrovanne 6 est ouverte, circuler par le circuit constitué des conduites 5 et 7 pour retourner dans le réacteur. Une électrovanne il permet de relier la conduite 5 à une conduite 12 aboutissant au-dessus d'un décanteur 13. Une électrovanne 14 permet d'amener de l'eau, par une conduite 23, à un point de la conduite 7 situé entre l'électrode 9 et l'électrovanne 6. Au début du cycle de traitement, les électrovannes il et 14 étant fermées et l'électrovanne 6 ouverte, la mise en route de la machine provoque la mise en marche de la pompe 10 L'électrode 9 est baignée par la circulation d'une fraction du contenu du réacteur 4 Elle est reliée à un détecteur de p H 15 qui transmet la valeur relevée à un régulateur de p H 16 qui compare la valeur relevée à la valeur de consigne Le détecteur 15 et le régulateur 16 sont mis en route par le circuit 24 Cette valeur de consigne est comprise entre 5,5 et 8,5 et de préférence entre 7,5 et 8. La valeur relevée étant au début du cycle inférieur au point de consigne, le régulateur 16 provoque la mise en marche de la pompe 17 La pompe 17 introduit dans le réacteur, par l'intermédiaire de la conduite 18, le réactif de neutralisation contenu dans le réservoir 19. Ce réactif de neutralisation peut être obtenu par dissolution d'une poudre de carbonate de sodium dans de l'eau, à raison par exemple de 15 % en poids de carbonate de sodium dans la solution basique. On introduit également en début de cycle une dose du floculant contenu dans le réservoir 20 grâce à la conduite 21 sur laquelle est montée une pompe à débit constant 22 mise en route en début de cycle par le circuit 24. Le floculant peut être un sel d'aluminium tel que le polychlorosulfate d'aluminium On peut notamment utiliser le polychlorosulfate d'aluminium commercialisé sous le nom d'ERPAFLOC ALP par la société ERPAC et qui est liquide par nature à la température ambiante. Une dose de 2 à 5 ml de floculant est suffisante pour traiter le contenu d'un ou de plusieurs accumulateurs. En fonction du p H mesuré et de son écart par rapport à la valeur de consigne, la pompe 17 continue d'injecter du carbonate de sodium Lorsque la valeur du p H mesuré atteint la valeur de consigne, le régulateur 16 commande l'arrêt de la pompe 17 L'électrolyte est neutralisé. Le plomb a alors précipité sous forme d'hydroxy- carbonate Pb 3 (CO 3)2 (OH)2 La pompe 10 est laissée en fonctionnement pour brasser la solution. Ensuite, le régulateur 16 ayant envoyé au circuit 24 l'instruction que la procédure peut continuer, le circuit 24 ordonne la fermeture de l'électrovanne 6 et l'ouverture de l'électrovanne 11, l'électrovanne 25 étant fermée Le contenu du réacteur est alors transféré dans le décanteur 13 et les particules contenant le plomb descendent au fond du décanteur dont la partie inférieure, avantageusement de section réduite par rapport à la partie supérieure, se termine par une vanne de vidange 26 et est pourvue d'un bouchon de sécurité 35. Il est avantageux que le liquide introduit dans le décanteur présente une faible vitesse de remontée pour que la décantation commence dès le transfert et que le cycle de traitement soit plus court La partie haute du décanteur est dimensionnée de manière à obtenir une vitesse ascentionnelle faible Lorsque la pompe 10 est en fonctionnement. Après décantation, l'électrovanne 25 placée sur la conduite 27 est ouverte L'eau clarifiée de la partie haute du décanteur s'écoule gravitairement dans la poche de filtration 28 et est rejetée La commande de l'électrovanne 25 est réalisée par le circuit 24. La poche de filtration est une sécurité en cas de mauvais fonctionnement de la machine, par exemple si on a oublié d'approvisionner en floculant le réservoir 20. Dans ce cas, la décantation est incomplète et la poche 28 arrête le plomb qui n'a pas décanté. Le plomb décanté est évacué périodiquement dans un fût pour faciliter le nettoyage Ceci peut être réalisé en dévissant le bouchon de sécurité 35 et en ouvrant la vanne de vidange 26 Les boues de plomb sont alors récupérées et transférées dans un fût Le fût une fois plein sera expédié chez un affineur. Si, à la fin d'un cycle de traitement, il reste un dépôt de matière dans le réacteur, celui-ci sera éliminé (par dissolution) dès le démarrage du cycle suivant, l'électrolyte introduit dans le réacteur étant au départ acide Le système est donc autonettoyant, ce qui constitue un avantage. La seconde variante de réalisation représentée à la figure 2 diffère de la précédente par le bac de réception de l'électrolyte Dans cette version, le bac 29 est une cuve recouverte d'un caillebotis 30 sur lequel on renverse les batteries 31 La mise en route de la machine peut alors s'effectuer automatiquement en fonction du niveau d'électrolyte contenu dans la cuve grâce à un détecteur de niveau d'électrolyte qui commande la mise en route de la pompe 32 placée sur la conduite 33 aboutissant dans le réacteur 4 La suite des opérations se déroule de la même manière que pour la première variante. Le cycle peut se terminer, pour les deux variantes de réalisation, par l'ordre d'ouverture de l'électrovanne 14 donné par le circuit 24 L'électrode 9 est alors rincée par de l'eau amenée par la conduite 23 L'excédent d'eau tombe dans le réacteur 4 ainsi que le liquide qui était resté dans la partie 8 en forme de U tandis que l'électrode est conservée dans l'eau propre après la fermeture de l'électrovanne 14 Le réacteur reçoit donc encore un peu de liquide qui sera traité lors d'un prochain cycle. Pour la deuxième variante de réalisation, l'ordre d'ouverture de l'électrovanne 14 n'est donné par le circuit 24 que si l'indicateur de niveau d'électrolyte du bac 29 indique qu'il n'y a pas assez d'électrolyte pour réaliser un nouveau cycle de traitement Le rinçage de l'électrode est donc réalisé dans cette variante à l'issue du dernier cycle de traitement. REVENDICATIONS 1/ Machine de traitement de l'électrolyte d'accumulateurs au plomb usagers, comprenant un bac de réception de l'électrolyte transférant l'électrolyte vers un réacteur ( 4), un détecteur ( 15) du p H du contenu du réacteur, des moyens d'introduction dans le réacteur d'un réactif de neutralisation jusqu'à l'obtention de la valeur de p H désirée, des moyens d'introduction d'un floculant du plomb dans le réacteur, des moyens permettant le transfert, après neutralisation et floculation, du contenu du réacteur vers un décanteur vidangeable ( 13). 2/ Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une poche de filtration ( 28) permettant de filtrer la phase liquide en sortie du décanteur ( 13). 3/ Machine selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le p H est mesuré dans un circuit ( 5, 7) faisant circuler une fraction du contenu du réacteur. 4/ Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que le détecteur de p H comprend une électrode de mesure ( 9) placée dans le bas d'une partie ( 8) du circuit en forme de U, ce circuit pouvant être alimenté en eau après l'arrêt de la machine pour garder l'électrode dans l'eau. 5/ Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le réactif de neutralisation -zt du carbonate de sodium. 6/ Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à , caractérisée en ce que le floculant est du polychlorosulfate d'aluminium. 7/ Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les moyens d'introduction du floculant comprennent une pompe à débit constant ( 22). 8/ Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les moyens d'introduction du réactif de neutralisation comprennent une pompe ( 17). 9/ Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les moyens de transfert du contenu du réacteur vers le décanteur comprennent une pompe ( 10). / Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle comprend un régulateur ( 16) de p H interrompant l'introduction de réactif de neutralisation dans le réacteur lorsque la valeur de p H désirée est atteinte. 11/ Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à , caractérisée en ce que la partie basse du décanteur ( 13) est équipée d'un bouchon de sécurité ( 35). 12/ Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que le transfert de l'électrolyte du bac de réception ( 1) vers le réacteur se fait de façon gravitaire. 13/ Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que le transfert de l'électrolyte du bac de réception ( 29) vers le réacteur se fait par l'intermédiaire d'une pompe ( 32).