Brevet FR2708588A1 — publié le 19950210

PROCEDE POUR L'ELIMINATION DES GRAISSES CONTENUES DANS LES EFFLUENTS AQUEUX On sait que les effluents aqueux sont traités dans les stations d'épuration biologique pour en éliminer la nocivité avant de les rejeter dans les eaux naturelles. Cependant ces effluents aqueux, collectés généralement par les municipalités, contiennent fréquemment des graisses, notamment animales ou végétales, dont la présence peut gravement perturber le fonctionnement normal des stations d'épuration. Des bacs dégraisseurs sont généralement prévus en amont des stations d'épuration, mais les graisses qui sont extraites des effluents sont difficilement utilisables et sont fréquemment déposées dans des décharges d'ordures. D'autre part, des réglementations strictes interdisent en général le rejet à l'égout des effluents contenant d'importantes quantités de graisses, tels notamment que ceux évacués par certains établissements tels que les hôpitaux, les cantines, les abattoirs, etc .... Ces établissements sont tenus d'utiliser des bacs à graisses qui sont périodiquement vidés par des sociétés d'assainissement; les graisses ainsi recueillies sont épandues à titre d'engrais ou déposées dans des décharges d'ordures. Les pratiques actuelles sont de moins en moins tolérées en raison de la défense de l'environnement et en outre elles conduisent à une perte de substances dont certaines au moins sont récupérables en vue d'un recyclage. On a déjà eu besoin, pour certaines applications, de diminuer la quantité de matériaux graisseux, voire de séparer des graisses en suspension dans des milieux aqueux. Cest ainsi, par exemple que des procédés destinés à des applications spécifiques ont été décrits par le brevet FR-A-2.466.564 et par la demande de brevet publiée JP-A54-101776 (61-58204). Si dans ces divers procédés il est prévu d'utiliser de la sciure de bois pour constituer un mélange qui subira ensuite une filtration ou même une décantation, éventuellement un simple rejet, les conditions opératoires connues ne sont pas destinées à la formation de "galettes" aussi sèches que possible et surtout ne le permettraient pas. Or, du point de vue économique, il est particulièrement intéressant, non seulement de supprimer toute trace de graisse dans les effluents devant subir une épuration biologique, mais surtout d'obtenir des "galettes" solides relativement homogènes, susceptibles d'être récupérées en vue d'un usage ultérieur, par exemple dans le domaine agricole. L'invention a donc pour objet un procédé pour l'élimination des graisses contenues dans des effluents aqueux satisfaisant aux diverses exigences qui viennent d'être énoncées. En général de tels effluents sont contenus dans des bacs de stockage d'où ils sont prélevés pour subir, dans des instalIations connues, un traitement d'épuration biologique. Avant de diriger l'effluent sur la station d'épuration, on met en oeuvre le procédé selon l'invention consistant à réaliser successivement les opérations suivantes: a) - Obtention d'un mélange par dispersion de sciure de bois naturelle et sèche dans l'effluent prélevé, la teneur en sciure étant comprise entre 20 et 45 g/litre, de préférence voisine de 35 g/litre, la sciure ayant été préalablement tamisée et l'effluent grossièrement filtré pour en éliminer les éléments ou agglomérats d'un diamètre supérieur à 5 mm ou au moins ceux de diamètre supérieur à 10 mm. b) - Séjour du mélange ainsi obtenu dans une cuve d'adsorption des graisses par la sciure pendant une durée comprise entre heure et 17 heures, de préférence voisine de 3 heures, et agitation permanente dudit mélange dans la cuve. c) - Filtration du mélange extrait de la cuve d'adsorption dans au moins un filtre, du type filtre-presse ou analogue, sous une pression maximale d'alimentation du filtre au moins égale à 2 bars et de préférence voisine de 15 bars, la durée de chaque cycle (' > ressée") du filtre étant au plus égale à 3 heures, de préférence comprise entre 2 et 2,5 heures. Grâce à ces dispositions, on peut obtenir à la sortie du filtre, des "galettes" dont la siccité peut atteindre plus de 40 % et dont la densité est de l'ordre de 0,70. De son côté, l'effluent liquide filtré ne contient pratiquement plus de graisse, même si sa DCO est encore élevée. Invention sera mieux comprise et diverses caractéristiques secondaires ainsi que ses avantages apparaîtront au cours de la description qui va suivre, en référence au dessin annexé dans lequel la figure unique représente schématiquement une installation permettant la mise en oeuvre du procédé précédemment énoncé. Si l'on se reporte au dessin, on voit une cuve 1, généralement fermée, dans laquelle les effluents collectés par un conduit 2 sont stockés. En général cette cuve 1, dite de stockage est pourvue d'un agitateur lent 3 et d'un conduit de dégazage 4. Les effluents amenés par le conduit 2 constituent un milieu aqueux polluant destiné à être traité dans une station d'épuration biologique, mais on sait que ce traitement ne peut pas être réalisé dans de bonnes conditions si les effluents contiennent des ' > oisons", tels notamment que des graisses, animales ou végétales. Avant d'être dirigés sur la station d'épuration, les effluents acqueux contenus dans la cuve I en sont extraits par un conduit 5, généralement équipé d'un moyen de transfert 6, et envoyés sur un tamis 7. D'autre part, un silo 8 permet le stockage d'une sciure de bois, naturelle et sèche; grâce à un extracteur 9, des quantités dosées de sciure peuvent être amenées, par l'intermédiaire d'une vis d'Archimède 10 ou d'un organe analogue, sur le tamis 7. En fonction du débit d'effluent dans le conduit 5, l'extracteur 9 délivre des quantités appropriées de sciure correspondant à une teneur comprise entre 20 et 45 grammes de sciure par litre d'effluent, de préférence voisine de 35 nitre. Cependant des éléments ou agglomérats de dimensions relativement importantes peuvent être contenus, tant dans l'effluent que dans la sciure. Le tamis 7 permet de refuser ceux dont les dimensions sont supérieures à 5 mm ou au moins ceux de diamètre supérieur à 10 mm. Le conduit 11 dirige ces refus du tamis vers des dispositifs situés en aval qui seront décrits plus loin. Le mélange d'effluent et de sciure ainsi préparé est envoyé par un conduit 12 vers une première cuve 13, de préférence ouverte à l'air libre et équipée d'un agitateur. Un détecteur de niveau 13' disposé à la partie basse de la cuve 13, peut être prévu pour commander le fonctionnement du moyen de transfert 6 et de l'extracteur 9, chaque fois que la cuve est vidée. Une deuxième cuve 14, dite cuve d'adsorption, est alimentée à partir d'une extraction effectuée en partie basse de la cuve 13, par un conduit 15, équipé d'une pompe de transfert 16 et débouchant dans la région supérieure de la cuve 14. Un agitateur 17 est également monté dans la cuve 14 qui est d'autre part équipée, à sa partie haute, d'un détecteur de niveau 14'. Ce dernier commande la pompe de transfert 16 de façon que le niveau reste sensiblement constant dans la cuve. Un conduit 18, disposé à la partie basse de la cuve 14 la relie à un filtre 19, par l'intermédiaire d'une pompe 20, par exemple du type dit "à membrane", susceptible de refouler sous une pression élevée, au moins égale à 2 bars et de préférence voisine de 15 bars. Le filtre 19 sera avantageusement un filtre-presse ou d'un type analogue, permettant d'obtenir des "galettes" de filtrat, susceptibles d'être déchargées mécaniquement sur un tapis transporteur21. Cependant l'évacuation de l'effluent filtré s'effectue par un conduit 22 qui est lui-même relié à une station d'épuration biologique non représentée. Un broyeur 23, par exemple un broyeur à chaînes, peut enfin compléter l'installation et est disposé à l'extrémité du tapis transporteur 21 ; son évacuation est reliée à une zone de stockage 24 par un conduit 25. Le conduit 11 recueillant les refus du tamis 7 est relié au conduit 25. Le fonctionnement de l'installation est alors le suivant. Le moyen de transfert 6 de l'effluent aqueux et l'extracteur 9 du silo de sciure sont commandés chaque fois que la cuve 13 atteint un niveau minimal prédéterminé. La cuve 13 se remplit donc d'un mélange d'effluent et de sciure dont le dosage correspond à celui indiqué plus haut et qui est débarrassé des éléments ou agglomérats trop volumineux par le tamis 7. Ce mélange subit un brassage préliminaire dans la cuve 13 et la sciure commence à adsorber l'effluent et notamment les graisses qu'il contient. En permanence la cuve 14 est maintenue remplie du mélange par la pompe de transfert 16 qui est commandée par le détecteur de niveau 14'. Dans cette cuve, l'adsorption des graisses de l'effluent est poursuivie et menée à son terme, grâce à la fois à l'effet de l'agitateur 17 et d'un temps de séjour moyen suffisant du mélange dans la cuve. A ce sujet, il convient ici de souligner que les plages de fonctionnement et les débits des pompes 20 et 16 sont déterminés de façon que le mélange séjourne dans la cuve 14 pendant une durée qui peut être comprise entre 1M2 heure et 17 heures, de préférence pendant une durée moyenne de 3 heures. A la sortie de la cuve 14, le mélange est soumis à des cycles successifs de filtration. Le filtre 19 étant supposé vide et nettoyé, la pompe 20 extrait le mélange de la cuve 14 et le refoule entre les plateaux du filtre 19, en général par un orifice central prévu sur chacun d'eux. La sciure gorgée de graisse forme progressivement une "galette" qui se dépose sur les surfaces filtrantes cependant que le milieu liquide exempt de graisse est évacué par leur périphérie, vers la canalisation 22. Au début d'un cycle de filtration ("pressée"), la pression de refoulement de la pompe 20 est faible, mais on a déterminé qu'elle doit pouvoir atteindre au moins 2 bars, de préférence environ 15 bars, pour obtenir une siccité élevée des "galettes". Les caractéristiques de la pompe 20 seront définies en conséquence et en tenant compte en outre du fait que la durée de chaque pressée sera avantageusement inférieure à 3 heures, et comprise de préférence entre 2 et 2,5 heures. Lorsqu'un cycle de filtration est terminé, la pompe 20 est arrêtéeet le filtre 19 est ouvert pour en extraire les "galettes" de filtrat. De préférence et comme représenté au dessin, ces dernières sont transportées au moyen du tapis 21, soit directement vers la zone de stockage 24, soit vers le broyeur 23 si elles sont trop dures. De toutes façons, on soulignera que les "galettes" obtenues présentent une siccité élevée pouvant dépasser 40 % selon les conditions opératoires, et constituent donc un produit facilement compostable ou susceptible d'être incinéré. Le procédé qui vient d'être décrit peut être mis en oeuvre dans des installations d'importances diverses, selon qu'elles sont destinées à traiter les graisses évacuées spécialement des locaux des collectivités qui les produisent où celles qui sont rejetées des bacs de dégraissage prévus en amont des stations d'épuration. REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'élimination des graisses contenues dans les effluents aqueux destinés à subir ultérieurement un traitement d'épuration biologique, en vue notamment de valoriser lesdites graisses ainsi éliminées par l'obtention de galettes solides aussi sèches que possible, cependant que les effluents sont prélevés dans un bac de stockage de longue durée, caractérisé en ce que l'on réalise successivement les opérations suivantes: a)- Obtention d'un mélange par dispersion de sciure de bois naturelle et sèche dans l'effluent prélevé, à raison d'une teneur en sciure comprise entre 20 et 45 g/litre, de préférence voisine de 35 g/litre, la sciure ayant été préalablement tamisée et l'effluent préalablement filtré pour en éliminer les éléments ou agglomérats d'un diamètre supérieur à 5 mm ou au moins ceux de diamètre supérieur à 10 mm. b) - Séjour du mélange ainsi obtenu dans une cuve d'adsorption des graisses par la sciure pendant une durée comprise entre E heure et 17 heures, de préférence voisine de 3 heures, et agitation permanente dudit mélange dans la cuve. c) - Filtration du mélange extrait de la cuve d'adsorption dans au moins un filtre-presse, sous une pression maximale d'alimentation au moins égale à 2 bars et de préférence voisine de 15 bars, la durée de chaque pressée étant au plus égale à 3 heures, de préférence comprise entre 2 et 2,5 heures. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les galettes extraites du filtre-presse sont broyées pour obtenir un produit facilement compostable. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les refus du tamisage de la sciure et de la filtration préalable de l'effluent sont mélangés aux éléments résultant de l'opération de broyage.