Brevet FR2719774A1 — publié le 19951117

La présente invention a pour objet un procédé de désodorisation des effluents gazeux malodorants, ainsi que le dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé. On sait que des gaz malodorants se dégagent notamment lors du traitement des boues dans les stations d'épuration des eaux usées, au cours de la fabrication du compost, ou du traitement des dechets animaux ainsi que dans certaines fabrications industrielles. Il s'agit le plus souvent d'air évacué, mais il peut aussi s'agir de fumées ou d'autres effluents gazeux chargés de produits malodorants. La proportion de substances malodorantes est le plus souvent extrêmement réduite, de l'ordre de quelques milligrammes par m3 de gaz, et dans de nombreux cas elle peut n'être que de quelques fractions de milligrammes par m3, produisant néanmoins une nuisance importante. Il est connu d'utiliser des laveurs de gaz pour épurer ces effluents gazeux notamment en mettant-en oeuvre des solutions de lavage renfermant des produits chimiques. Ainsi, à titre d'exemple, les produits malodorants du type ammoniac ou amines sont éliminés par lavage à l'aide de solutions acides diluees, le sulfure d'hydrogène et les mercaptans à l'aide d'une solution alcaline renfermant de l'eau de javel ou un autre oxydant. Il est également connu d'épurer l'air vicié à l'aide de biofiltres, qui renferment des microorganismes. La couche filtrante d'un tel biofiltre absorbe les produits malodorants, qui sont oxydés par les microorganismes. Ces bisfiltres doivent néanmoins être régulièrement alimentés en sels nutritifs nécessaires à la prolifération des microorganismes, tandis que leur pH doit être maintenu à une valeur convenable par addition de produits chimiques à la solution d'arrosage. La mise en oeuvre des laveurs de gaz s'effectue de préférence en circuit ferme afin d'éviter une perte inutile de produits chimiques, ce qui nécessite de recourir à des pompes, tandis que l'épuration des gaz nécessite fréquemment d'utiliser plusieurs étages de lavage successifs. Toutefois, la mise en oeuvre de pompes, et leur consommation d'énergie constante, rendent onéreuses les installations de désodorisation de ce type, inconvénient auquel s'ajoutent le bruit, les risques de pannes et les frais entrainés par leur surveillance. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients des dispositifs existants en proposant un procédé de désodorisation des effluents gazeux malodorants qui ne nécessite pas la mise en oeuvre de pompes. La présente invention a ainsi pour objet un procédé de désodorisation des effluents gazeux malodorants qui se caractérise essentiellement en ce qu'il consiste à mettre en oeuvre au moins un filtre renfermant un corps de remplissage hydroabsorbant, que l'on arrose à intervalles réguliers avec de l'eau sous pression additionnée de produits chimiques appropriés, l'arrosage s'effectuant à des intervalles de temps déterminés de manière à permettre une imprégnation satisfaisante dudit corps de remplissage. A cet effet, conformément à l'invention, le filtre contient une couche de corps de remplissage d'une épaisseur suffisante pour que ledit corps de remplissage conserve, entre deux arrosages successifs, une humidité permettant d'assurer l'efficacité du traitement vis à vis de l'effluent gazeux qui traverse ledit filtre. A titre de corps de remplissage utilisable dans le procédé selon l'invention on peut citer les granulés d'argile expansée, de béton cellulaire ou de verre expansé, ou les fibres hydroabsorbantes, et d'une manière plus générale tout produit hydroabsorbant approprié à cet usage. La durée de l'arrosage du filtre avec l'eau chargée des produits chimiques appropriés est bien entendu fonction de l'épaisseur de la couche de remplissage et de la pression de l'eau, néanmoins elle est généralement de l'ordre de 2 à 3 secondes, représentant généralement moins d'un dixième du temps séparant deux arrosages successifs. L'eau utilisée pour l'arrosage du filtre peut etre l'eau de distribution locale, dont la pression dans les conduites de distribution est généralement comprise entre 4 et 6 bars. Préalablement à L'arrosage du filtre, l'eau est additionnée d'une quantité convenable du ou des produits chimiques appropriés, le mélange s'effectuant ponctuellement, aux intervalles de temps déterminés pour l'arrosage du filtre. Le procédé selon I'invention présente l'avantage considérable, par rapport aux procédés existants, de ne mettre en oeuvre que des quantités d'eau mesurées, sans recourir à l'usage de pompes nécessitant une installation en circuit fermé. Il en résulte une économie importante, tant au stade de l'installation du dispositif mis en oeuvre qu'à celui de la consommation d'énergie en cours de fonctionnement dudit dispositif. La presente invention a également pour objet un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, ledit dispositif se caractérisant essentiellement en ce qu'il comprend en combinaison a) une arrivée d'eau sous pression ; b) au moins un filtre renfermant une couche d'un corps de remplissage hydroabsorbant, au-dessus ou au-dessous duquel se trouve disposée une rampe d'arrosage, et dans lequel débouche la conduite d'amenée de l'air vicié c) au moins un récipient renfermant une solution aqueuse d'au moins un produit chimique approprié d) au moins un injecteur connecté en entrée à l'arrivée d'eau et en sortie à la rampe d'arrosage, et connecté également audit récipient renfermant ledit produit chimique ; e) au moins une horloge commandant à intervalles prédéterminés l'ouverture et la fermeture d'au moins deux électrovannes disposées, la première entre l'arrivée d'eau et l'injecteur, et la seconde entre l'injecteur et le récipient renfermant la solution du produit chimique. L'injecteur utilisé dans le dispositif selon l'invention est un injecteur de type classique, comportant un orifice d'entrée de l'eau sous pression, un orifice de sortie raccordé à la rampe d'arrosage et un orifice de raccordement au récipient contenant la solution de produit chimique, laquelle est aspirée dans ledit injecteur, lors de l'ouverture simultanée des deux électrovannes, par un effet venturi. Le dispositif selon l'invention peut comprendre plusieurs filtres successifs destinés chacun à être imprégné d'une solution chimique différente, en fonction des produits à éliminer de I'air à épurer. Dans ce cas les filtres successifs peuvent être avantageusement disposés les uns audessus des autres de manière à constituer un tour d'épuration. Un au moins des filtres mis en oeuvre peut d'autre part consister en un biofiltre, dont la substance active consiste en au moins un microorganisme. Dans ce cas la solution chimique dont il conviendra d'imprégner ledit filtre consistera en une solution de sels nutritifs appropriés additionnés le cas échéant de substances régulatrices du pH. Les caractéristiques et les avantages de la présente invention ressortirons plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, étant entendu que cette description ne présente aucun caractère limitatif vis à vis de l'invention. Dans le dessin annexé - la figure 1 représente schématiquement un premier mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention. - la figure 2 représente schématiquement un deuxième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention. Si on se réfère d'abord à la figure 1, on voit sur cette figure qu'un dispositif selon 1'invention comprend une conduite 1 d'arrivée de l'air à désodoriser, qui est aspiré par un ventilateur 2 et envoyé dans une tour 3 de traitement munie à son extrémité supérieure d'une sortie 8 pour l'air épure. La tour 3 comprend trois filtres successifs 4, 5, 6 comportant trois couches 40, 50, 60 d'un corps de remplissage hydroabsorbant, par exemple des billes d'argiles expansées. Le filtre inférieur 4 est surmonté d'une rampe d'arrosage 19 munie de buses 18 convenablement disposées et orientées de manière à arroser toute la surface de la couche 40. Entre les filtres supérieurs 5 et 6 se trouve disposée une deuxième rampe d'arrosage 20 munie de buses 18 orientées pour partie vers le haut et pour partie vers le bas, de manière à pouvoir arroser toute la surface des couches 50 et 60. Les rampes d'arrosage 19 et 20 sont raccordées chacune à la sortie d'un injecteur 9, 9' dont l'entrée est raccordée à une conduite 11 d'arrivée d'eau sous pression sur laquelle est disposée une électrovanne 14, respectivement 15, reliée électriquement à une horloge 10. L'injecteur 9 est d'autre part raccordé à une conduite 17' reliée à un récipient 17 renfermant par exemple une solution d'acide sulfurique destinee à être projetée sur le filtre inférieur 4 de la tour 3 de manière à imprégner la couche 40, laquelle est alors destinee à absorber l'ammoniac et/ou les amines contenus dans ' l'air à désodoriser. Une électrovanne 13 reliée électriquement à l'horloge 10 est disposée sur la conduite 17' à la sortie du récipient 17. L'injecteur 9' est raccorde à une conduite 16' reliee à un récipient 16 renfermant par exemple une solution d'eau de javel et de soude, destinee a être projetée, par la rampe d'arrosage 20, sur les deux filtres 5 et 6 de manière à imprégner les couches 50 et 60, en vue d'absorber par exemple le sulfure d'hydrogène et/ou les mercaptans contenus dans l'air à desodoriser. Une électrovanne 12 reliée électriquement à l'horloge 10 est disposée sur la conduite 16' à la sortie du récipient 16. L'arrosage periodique des filtres 4, 5 et 6 est commandé par l'horloge 10 réglée de maniere à déclencher à intervalles réguliers l'ouverture des électrovannes 12, 13, 14 et 15. L'injecteur 9 se remplit alors d'un mélange d'eau et de la solution d'eau de javel et de soude, qui est injecté, à travers la rampe d'arrosage 19, sur la couche 40 du filtre 4. Il en va de même de l'injecteur 9', qui assure le mélange de l'eau et de la solution d'acide sulfurique et son injection sur les filtres 5 et 6 à travers la rampe d'arrosage 20. Un plateau 38 disposé dans la tour 3 en-dessous des deux filtres 5 et 6 supérieurs recueille le trop-plein d'eau d'arrosage qui s'écoule, à travers une conduite 39, vers un tout-à-l'égout 7 dans lequel s'écoule également le trop-plein d'eau d'arrosage provenant du filtre 4 à travers une conduite 39'. La périodicité et la durée de chaque arrosage sont prédéterminées et introduites sous forme de données dans l'horloge 10, ces données étant bien entendu fonction de divers facteurs, parmi lesquels l'épaisseur et la surface des couches hydroabsorbantes mises en oeuvre, et la température ambiante. L'air vicié entrant dans le dispositif par la conduite 1, ressort par la sortie 8 de la tour 3 après avoir traversé les trois filtres 4, 5 et 6 qui le débarrassent des substances malodorantes. Si on se réfère maintenant à la figure 2, on voit sur cette figure qu ' un autre dispositif selon l'invention comprend d'abord un biofiltre 22 que le gaz amené par la conduite 21 traverse de haut en bas sous l'effet d'aspiration d'un ventilateur 23 disposé à la sortie du biofiltre 22, qui l'envoie vers une tour d'épuration 24 munie de quatre filtres superposés 25, 26, 27 et 28 comportant chacun une couche d'un matériau granuleux et poreux hydroabsorbant arrosée à intervalles réguliers. Trois rampes d'arrosage 37 sont disposées respectivement au-dessus des filtres 25 et 26 et entre les filtres 27 et 28, étant raccordées chacune à la sortie d'un injecteur 34 dont l'entrée est raccordée, à travers une électrovanne 33, à une conduite 35 d'arrivée d'eau sous Chaque injecteur 34 est d'autre part relié, à travers une électrovanne 33', à un récipient, respectivement 29, 30 et 31, renfermant chacun une solution d'un produit chimique approprié, le récipient 29 une solution d'eau de javel, le récipient 30 une solution de soude et le récipient 31 une solution d'hyposulfite de sodium. De la même manière le biofiltre 22 est surmonté d'une rampe d'arrosage 37 raccordée à la sortie d'un injecteur 34 relié en entrée, à travers une électrovanne 33, à la conduite d'eau 35, et relié également, à travers une électrovanne 33', à un récipient 32 renfermant une solution de phosphate d'ammonium et d'acide acétique. Les différentes électrovannes sont reliées électriquement à une horloge, non représentée sur la figure, qui assure l'arrosage, à intervalles réguliers, des différents filtres par l'eau de la conduite 35, après mélangeage, dans chaque injecteur 34, avec la solution du produit chimique approprié. La consommation en eau et en énergie d'un tel dispositif est extrêmement faible, car pour 10 000 m3 de gaz à traiter il suffit par heure des quantités suivantes Eau 80 i/h Acide acétique 10 g/h Soude 5 g/h Eau de javel 10 g/h tandis que la consommation d'énergie est de 4kWh/h. Une telle installation permet d'eliminer le sulfure d'hydrogene, les mercaptans et les amines à plus de 99,9 l, et les aldéhydes et les cétones à plus de 99,5 t. L'air sortant de l'installation ne renferme plus de substances malodorantes. REVENDICATIONS 1) Procéde de désodorisation des effluents gazeux malodorants, notamment de l'air vicié, dans lequel le gaz à épurer traverse au moins un filtre renfermant une couche d'un corps de remplissage hydroabsorbant impregné d'un liquidé de traitement, caractérisé en ce que l'imprégnation de ladite couche de corps de remplissage est effectuée par arrosage à l'aide d'eau sous pression additionnée de produits chimiques appropriés et en ce que ledit arrosage est réalisé à des intervalles de temps prédéterminés, pendant un laps de temps également prédéterminé. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'eau sous pression utilisée est l'eau de distribution locale. 3) Procedé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la durée de l'arrosage est egale à un dixième ou moins du temps séparant deux arrosages successifs. 4) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le gaz traverse plusieurs filtres renfermant chacun un corps de remplissage hydroabsorbant, lesdits filtres étant imprégnés de solutions de produits chimiques différents. 5) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un des filtres mis en oeuvre est un biofiltre. 6) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le biofiltre est arrosé d'eau additionnée de sels nutritifs et éventuellement de substances régulatrices de pH. 7) Procédé selon L l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps de remplissage de chaque filtre se présente sous forme de granulés poreux d'argile expansée, de béton cellulaire ou de verre expansé. 8) Dispositif pour la désodorisation des effluents gazeux malodorants, notamment de l'air vicié, comprenant au moins un filtre (4, 5, 6) renfermant une couche (40, 50, 60) d'un corps de remplissage hydroabsorbant et au moins un recipient (16, 17) renfermant une solution aqueuse d'un produit chimique approprié, caractérisé en ce qu'il comprend en outre a) une arrivée (11) d'eau sous pression b) au moins une rampe d'arrosage (19, 20) disposé audessus ou au-dessous de chaque filtre (4, 5, 6) c) au moins un injecteur (9, 9') connecte en entrée à l'arrivée d'eau (11) et en sortie à la rampe d'arrosage (19, 20), et connecté également au récipient (16, 17) renfermant la solution de produit chimique d) au moins une horloge (10) commandant à intervalles de temps prédéterminés l'ouverture puis la fermeture d'électrovannes (12, 13, 14, 15) disposées, l'une (14, 15) entre l'arrivée d'eau (11) et l'injecteur (9, 9') et l'autre (12, 13) à la sortie du récipient (16, 17) renfermant le produit chimique, de manière à provoquer l'arrosage périodique de chaque filtre (4, 5, 6) par de l'eau additionnée d'un produit chimique. 9) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs filtres (4, 5, 6) successifs disposés l'un au-dessus de L'autre dans une tour d'épuration (3). 10) Dispositif selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce que le gaz à épurer est amené par une conduite (1) à l'aide d'un ventilateur (2) qui l'introduit à la base du filtre (4, 5, 6) ou de la tour d'épuration (3), d'où il ressort par une sortie (8) disposée à l'extremité supérieure dudit filtre (4, 5, 6) ou de ladite tour d'épuration (3). 11) Dispositif selon l'une des revendication 8 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un biofiltre (22). 12) Dispositif selon la revendication ll, caractérisé en ce que le gaz à épurer traverse le biofiltre (22) de haut en bas sous l'effet d'aspiration d'un ventilateur (23) qui est disposé à la sortie dudit biofiltre (22) et qui l'envoie vers une tour d'épuration (24) munie de plusieurs filtres snperposés (25, 26, 27, 28). 13) Dispositif selon la revendication 11 ou la revendication 12, caractérisé en ce que le biofiltre (22) est arrosé régulièrement d'eau additionnée de sels nutritifs et/ou ae substances régulatrices de pH.