Brevet FR2712880A1 — publié le 19950602

Invention Dour une installation d'ér > uration des eaux usées 1 Description Les procédés habituels d'électro flottation ou d'électro floculation sont connus. Ils sont basés sur la formation et la précipitation d'hydroxydes ferreux et d'hydroxydes d'aluminium. Ceux-ci se forment dans un champ de courant continu si le PH est adéquat, ou sont rendus en tant qu'électrolytes dans la solution. Les effets secondaires tels que le dégagement d'oxygène ou d'hydrogène naissant augmentent l'oxydation et/ou la réduction des matières organiques dans l'eau. Les procédés d'électro flottaison ou d'électro floculation étaient jusqu'à maintenant inutilisables en cas de concentration de boue importante. En effet, avec ces procédés, il se produit une sédimentation rapide de la boue accompagnée de dépôt et d'engorgement, particulièrement en cas de disposition en méandres des électrodes. En outre, il n'était pas toujours possible de respecter les valeurs limites (valeur DCO) pour les résidus organiques. Le but de cette invention est d'améliorer les procédés déjà connus d'électro flottation et d'électro floculation de telle manière que le retraitement d'eaux usées très troubles, la réduction franche de la valeur DCO et la récupération de matières valables à partir des eaux usées soient possibles. D'après notre expérience, I'eau est mélangée à l'air comprimé, dirigée vers le bas sur des paquets d'électrodes constitués de fer, d'aluminium ou de graphite. L'eau circule ainsi de bas en haut entre les électrodes disposées parallèlement et verticalement. Au cours de ce processus, se produit la formation d'hydroxydes ferreux et d'hydroxydes d'aluminium. L'air comprimé qui arrive avec les eaux usées a plusieurs fonctions 1. Améliorer l'oxydation des matières organiques 2. Améliorer la flottation des matières solides qui surnagent 3. Remuer fortement la boue qui est introduite dans l'eau, de telle sorte qu'il se produise un mélange entre la boue et les hydroxydes ferreux et les hydroxydes d'aluminium, ceux-ci flottant également. S'il y a des matières organiques extrêmement difficiles à oxyder, on peut ajouter un mélange d'air comprimé, ozone et peroxyde d'hydrogène dans une proportion variable. 4. Réoxydation des ions Fe2+ en ions Fe3+, ions qui peuvent se former, et sédimentation de ceux-ci en FeCOH13. Grâce au procédé de cette invention et au dispositif nécessaire, I'utilisation des procédés d'électro flottation déjà connus est nettement amplifiée, et certaines eaux jusqu'à maintenant impossibles à traiter le deviennent. L'avantage de cette invention, c'est qu'il est désormais inutile d'ajouter des substances chimiques aux eaux usées à l'exception des ions Aluminium et des ions Fer eux-mêmes insolubles. Cela est valable aussi bien pour la précipitation et la sédimentation des métaux lourds, la séparation de la boue qui se trouve dans l'eau ou qui est ajoutée que pour les composants organiques. De ce fait, I'eau clarifiée qui en résulte est parfaitement exploitable pour le recyclage. S'il est parfois nécessaire d'ajouter de l'Ozone ou du Peroxyde d'Hydrogène, il n'y a pas d'apport d'ions étrangers. Les illustrations suivantes décrivent le procédé ainsi que le dispositif nécessaire La figure 1 montre la constitution schématique d'une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé pour une quantité d'eau d'environ 0,5-100 m3/h. Les eaux usées arrivent dans un réservoir collecteur (1) dans lequel 5 à 10% de boue (sèche, à teneur aqueuse ou huileuse) va être ajoutée au moyen d'une transporteuse à vis (2). Une pompe en circuit fermé (3) aidée d'un agitateur (4) remue fortement le mélange eau-boue. le PH mesuré (5) et dosé (6) en permanence, va être ajusté entre 3 et 10, valeur requise pour ce procédé. Un courant partiel correspondant approximativement à la quantité d'eau parvient au tube mélangeur (8) à travers un système de mesure (7). Le tube mélangeur situé au fond du réacteur (11) est équipé de buses. On va injecter dans ce tube mélangeur soit de l'air comprimé en très fines particules à une pression de 2-6 bar, soit du Peroxyde d'Hydrogène. L'air comprimé peut être également enrichi d'Ozone. Le mélange eau-boue circule lentement à travers les plaques d'électrodes en formation parallèle, pendant une durée de 6-60 mn. Après le passage dans le réacteur l'eau mélangée à la boue et aux flocons s'écoule dans le réservoir tampon (12). Elle est ensuite guidée à travers un filtre-presse (13) ou bien une unité de décantation vers le traitement final, c'est-à-dire la séparation de la boue. L'eau purifiée peut ainsi être évacuée, la boue sèche sera déposée ou recyclée grace à un autre procédé. La figure 2 représente la constitution du réacteur. Les eaux usées mélangées à la boue arrivent dans le réacteur par le tuyau principal d'alimentation (1). Ce tuyau possède dans sa partie inférieure des ouvertures de vidange (6) qui correspondent chacune à un groupe d'électrodes (7). Dans le tuyau d'alimentation se trouve une buse (5) pour l'injection d'air comprimé (2) éventuellement mélangé à de l'Ozone (3). Dans sa partie supérieure se trouve également un dosage de H202 (4). Ce dispositif est installé de telle sorte dans le réacteur (8) que l'eau clarifiée y compris la boue et les flocons s'écoule dans le réservoir tampon (10) par le déversoir (9). Revendications du Brevet 1- Procédé pour la purification des boues et des eaux usées industrielles, de même que les mélanges boue-eau grâce à l'utilisation du procédé déjà connu d'électro flottation ou électro floculation. Pour cela on utilise des électrodes de fer, d'aluminium ou de graphite. Ce procédé est caractérisé par le fait que le mélange eau-boue s'écoule à partir du bas entre les paquets d'électrodes installés en formation parallèle. L'eau sera auparavant mélangée à de l'air comprimé très finement réparti, enrichi d'ozone et si nécessaire de Peroxyde d'Hydrogène. 2- Procédé, qui est, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, celui-ci peut être utilisé dans des installations mobiles ou stationnaires. 3- Dispositif, qui est, pour l'exécution du procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les électrodes de fer, d' aluminium ou de graphite sont installées dans le réacteur en formation parallèle, de telle sorte que l'eau s'écoule de bas en haut. 4- Dispositif, qui est, selon la revendication 2, caractérisé par le fait que, tous les agrégats principaux et secondaires nécessaires pour le procédé selon la revendication 1, sont assemblés en une unité fixe ou mobile et transportable.