Brevet FR2725711A1 — publié le 19960419

PROCEDE DE TRAITEMENT DES REJETS PHENOLES Les résines phénoliques sont couramment utilisées dans le dandine des abrasifs appliqués, des isolants thermiques, dans la fabrication de moules, etc... : ce sont en effet des produits très performants et économiques. Cependant les industriels se heurtent souvent au difficile problème du traitement de leurs eaux résiduaires, car d'une part les normes de rejet sont très strictes ( la concentration, mesurée en indice phénol, doit rester inférieure à O , 1 mg/l) et d'autre part ils ne disposent pas de procédés simples et économiques . En effet les techniques actuellement proposées sur le marché présentent de graves inconvénients - le traitement biologique par bactéries thermophiles ne s'applique bien qu'à des concentrations inférieures à 100 mg/l (en indice phénol) et exige des temps de séjour trés longs (environ 1 mois), d'où des volumes de bassins le plus souvent rédhibitoires par rapport à la place disponible. Par ailleurs ces bactéries épuratrices restent très vulnérables à des produits toxiques normalement ou accidentellement présents dans les rejets - l'extraction des composés phénolés par la butanone suivie d'une distillation fractionnée demande des équipements antidéflagrants très onéreux - l'oxydation radicalaire à l'acide persulfurique et à l'ozone exige également des investissements très lourds La présente invention concerne un procédé très simple d'épuration par oxydation catalysée à chaud, à l'aide d'un mélange comprenant un oxydant trés économique, le chlorate de sodium, associé à des catalyseurs minéraux (oxydes de fer et de manganèse) et du charbon actif en poudre L'oxydation est très rapide, elle est ccmplète lorsque la température finale de 900C. est atteinte Ce mélange, ainsi défini par sa composition chimique a fait l'objet d'un dépot de marque (réactif EPUROX , NO INPI 94.519228) Cette première phase de traitement peut suffire pour traiter des effluents dont la concentration initiale en phénols est inférieure à 500 mg/l Pour des concentrations plus fortes, ou pour économiser le réactif EPUROX cette première étape peut être suivie d'une oxydation catalysée à froid dans une cellule spéciale d'électrolyse, décrite dans les Figures let 2 Cette cellule comprend - deux coopartiments cathodiques (a) contenant des plaques d'aluminium immergées dans une solution diluée d'acide sulfurique - un carpacment anodique central (b) dans lequel circule 1 effluent à traiter , avec - une anode centrale (c) en fer ou en acier doux ou en inox, comportant des rainures horizntales (d) facilitant la circulation des gaz et de l'effluent - deux contre-anodes (e), maintenues pressées contre l'anode, contenant des catalyseurs minéraux d'oxydation et dans lesquelles des perforations permettent la circulation des gaz oxydants se dégageant à l'anode : oxygène provenant de l'hydrolyse de l'eau et chlore provenant de l'hydrolyse du chlorate résiduel et des chlorures formés au cours de la première phase de traitement - un irotoréducteur (f) entrainant un excentrique et provoquant par un mouvement alternatif la montée et la descente de l'anode centrale (c) entre les deux contre-anodes (e) : ce mouvement assure l'usure par friction des deux contre-anodes consommables, la dispersion des catalyseurs qu'elles contiennent sous forme de fines particules dans lteffluent à traiter, ainsi que l'homogénéisation de cet effluent avec les gaz oxydants et les catalyseurs Cette deuxième phase de traitement, par électrolyse catalysée à froid, peut être éventuellement appliquée directement sur des effluents si la concentration initiale en phénols n'est pas trop élevée ( inférieure à 500 mg/l) La cellule d'électrolyse est alimentée en courant continu sous basse tension , de 12 à 48 Volts Le danaine d'application de ces procédés ntest pas limité à celui des rejets phénolés, mais peut s'étendre à d'autres types d'effluents contenant des matières difficilement oxydables ou présentant une demande chimique élevée en oxygène REVENDICATIONS 1- Procédé d'épuration d'eaux résiduaires, notamment de rejets phénolés, caractérisé dans une première phase par l'utilisation d'un mélange oxydant à chaud contenant à la fois du chlorate de sodium, des oxydes de fer et de manganèse ccnme catalyseurs d'oxydation, et du charbon actif en poudre 2 - Procédé d'épuration selon la revendication 1, caractérisé par une deuxième phase de traitement par electrolyse catalysée à froid réalisée au moyen d'une cellule spéciale dans laquelle le chlore résiduel, provenant du chlorate en excès ou des chlorures produits à partir de ce chlorate dans la première phase, ou déjà présents dans l'effluent à traiter, est utilisé pour oxyder les composés phénolés, en synergie avec l'oxygène dégagé à l'anode et résultant de l'électrolyse de l'eau 3 - Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les catalyseurs d'oxydation, oxydes de Fer et de Manganèse, sont incorporés dans deux contre-anodes consommables 4 - Procédé suivant les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les contre-anodes consommables sont animées d'un mouvement alternatif et qu'elles sont maintenues pressées contre l'anode centrale de la cellule d'électrolyse, ce qui permet la libération progressive des catalyseurs d'oxydation qu'elles contiennent, ainsi que l'homogénéisation des fines particules de catalyseurs avec les gaz oxydants dégagés à l'anode, le chlore et l'oxygène, et avec l'effluent à traiter