Brevet FR2874214A1 — publié le 20060217

Les boucs sont un mélange de rejets polluants, avec une composition hétérogène et une consistance pâteuse à fluide, renfermant des matières organiques et minérales. Par ailleurs, ces matières peuvent être solubles ou non et ont une toxicité plus ou moins marquée. Etant donné la complexité des mélanges de ces boues, il est pratiquement impossible de proposer au marché une séparation sélective de tous les polluants présents. De nouveaux systèmes sont obligatoirement à étudier. Les techniques de stabilisation classiques consistent à immobiliser un polluant mobile par une réaction physico-chimique en le piégeant par un mélange à la chaux. Cette pratique est de plus en plus écartée de ce genre de traitement, car peu efficace à long terme. Il y a cependant d'autres méthodes de stabilisation qui reposent sur une transformation physico-chimique des polluants mobiles en composés insolubles et immobiles, cette technique de stabilisation dépend cependant de la quantité de polluant contenu dans la boue. La solidification consiste à lier physiquement ou à emprisonner les polluants dans une masse stable et inerte, les méthodes conventionnelles utilisées consistent à mélanger la matrice polluée à un liant hydraulique ou un 1 5 absorbant minéral et de l'eau. Comme il est indiqué ci-dessus, il est important de mettre en place de nouveaux systèmes en tenant compte, d'une part, de l'aspect économique de ces pollutions non rentables à dépolluer, sachant que le polluant n'a pas de valeur ajoutée et, d'autre part, des nouvelles réglementations en vigueur, en matière de stabilisation et de solidification, sachant que celle-ci prévoit un stockage dans en Centre d'Enfouissement Technique (CET de classe 1), après stabilisation du déchet. Outre ces raisons économiques, les volumes importants de boues à traiter et la dangerosité de transport de ces polluants justifient le choix des techniques de stabilisation/solidification, qui ont l'avantage d'être mises en oeuvre sur site. Le process que nous proposons a été étudié avec soins, points par points, il garantit la fixation définitive des boues aussi bien physiquement que chimiquement et ceci dans la durée. Ce traitement permet également de garantir la non émission de molécules organiques volatiles qui seront piégées dans les déchets ce qui permet une application sans aucune crainte de ces boues stabilisées et solidifiées, en génie civile (sous- couches routière, ou en alternative, ces boues traitées et transformées en pierres synthétiques peuvent facilement être utilisées comme sous- couche stabilisante dans les centres de traitement et d'enfouissement, sans risque de détérioration dans le temps). La stabilisation des déchets industriels contaminés devra se faire au cas par cas, après étude de faisabilité dans nos laboratoires. En effet, il doit être tenu compte de la quantité de polluants contenus dans ces boues, afin d'ajuster le traitement et sachant que la présence de grosse particules fragiliserai le système, la granulométrie devra être baissée en début de traitement. L'étude laboratoire comprendra également une étude de iixiviation mécanique, nécessaire afin d'évaluer à long terme l'inertie du déchet. La présente invention concerne donc un procédé, nouvelle génération, de stabilisation/solidification de toutes boues contaminées par les hydrocarbures et les métaux lourds, en particulier les boues issues des opérations de forage et autres déchets boueux ultimes, présentant les avantages suivants: - stabilité chimique et physique solidité. grande résistance mécanique - durabilité des effets du traitement ne génère aucun rejet solide, liquide ou gazeux Composants du process: - Broyeur. - Trémie réceptrice de boues équipée d'une vis sans fin qui transfert la boue vers le mélangeur. Mélangeur équipée de bacs doseur pour l'introduction des réactifs qui sont: un adsorbant polymère haute densité, silicate de sodium liquide et le liant hydraulique (ciment) pour homogénéisation. Transfert immédiat à l'aide d'un convoyeur vers une presse à boue. Presse à boues permettant de mettre en forme la pierre synthétique qui sera mécaniquement résistante. Tableau de commande marche/arrêt. Précisant qu'il s'agit d'un process de stabilisation et de solidification des boues garantissant leur stabilité physique et chimique. La cadence du traitement est d'environ 20m3/heure et il se réalise à température ambiante Description du process: (suivant schéma annexe figure 111) Avant le traitement, la boue est stockée (1). Dans un premier temps, la boue est ramené à une granulométrie correspondant au traitement (2), après un contrôle de siccité qui devra être entre 65 et 75%, si la siccité est plus importante, un rajout d'eau est nécessaire avant traitement. Elle est ensuite dirigée vers une trémie (3) équipée d'une vis sans fin (4) qui la transportera dans un mélangeur (5) à volume variable, celui-ci permettant de respecter la cadence de traitement. Est mélangé ensuite un adsorbant plastique haute densité (6), finement micronisée, dans des proportions calculées au préalable en fonction du polluant adsorbable contenu dans la boue, celle-ci permettra de bloquer une grande partie du polluant. Par la suite, est rajouté un silicate sodium liquide (7) (SiO2 Na2O) d'une densité inférieure à 1,6 à raison de 1% environ du volume à traiter ainsi qu'un liant hydraulique (8) (ciment) à raison de 10 à 15% environ également du volume à traiter. Ces deux derniers rajouts provoqueront une faible réaction exothermique entre eux et développeront ainsi une pierre synthétique stable et inerte. Cette phase de mélange terminée, le tout est convoyé (9) i nmédiatement vers une presse à boue (10), d'une capacité de 30 tomes/heure pour être pressé selon la forme que l'on aura définie (bloc ou autre forme). Après un temps de réaction très faible, ces boues traitées et solidifiées seront mécaniquement résistantes, dans le temps. L'installation est équipée d'un tableau de commande électrique marche/arrêt, pour chaque opération, ainsi que d'un arrêt d'urgence (Il). L'évacuation des boues stabilisées et solidifiées sur la zone de chargement des camions (12) se fera par un tapis de transport. -4-REVENDICATIONS 1. Procédé de stabilisation et de solidification de toutes boues polluées par des hydrocarbures, des métaux lourds et tout autre polluant boueux provenant du forage du pétrole, marée noire ou autres déchets ultimes, en utilisant un plastique haute densité, finement micronisé, comme matrice d'adsorption des polluants, et en la mélangeant avec du silicate de sodium liquide d'une densité inférieure à 1,6 à raison de 1% environ du volume à traiter ainsi qu'à un liant hydraulique, tel que le ciment, à raison de 10 à 15% environ du volume à traiter, le tout pressé dans une presse à boues, et ceci à température ambiante, in situ, à une cadence de 20m3/heure pour obtenir en fin de traitement une pierre synthétique, garantissant la fixation définitive des polluants, aussi bien physiquement que chimiquement, dans la durée et sans émanation. 2. Utilisation de la pierre synthétique obtenue par le procédé selon la revendication 1, après stabilisation et solidification, en sous-couche routière ou en sous-couche stabilisante dans les centres d'enfouissement techniques. 3. Procédé de stabilisation et de solidification de toutes boues polluées par des hydrocarbures, des métaux lourds et tout autre polluant boueux provenant du forage du pétrole, marée noire ou autre déchets ultimes, caractérisé en ce que l'on réalise les étapes suivantes: 1) le traitement s'effectue sur de la boue stockée, 2) cette boue est ramenée à une granulométrie correspondant au traitement et la siccité de celle-ci est vérifiée et doit se situer aux environs de 65 à 75% 3) elle est ensuite dirigée vers une trémie, équipée d'une vis sans fin qui la transportera dans un mélangeur à volume variable 4) cette boue est ensuite mélangée à un plastique haute densité finement micronisé en fonction des polluants adsorbables contenus dans les boues 5) on rajoute un silicate de sodium liquide ayant une densité inférieure à 1,6 à raison de 1% environ du volume à traiter 6) enfin est rajouté un liant hydraulique, tel que le ciment, à raison de 10 à 15% du volume à traiter, ces deux derniers ajouts provoqueront une réaction exothermique entre eux et formeront ainsi une pierre synthétique stable et inerte 7) le mélange homogénéisé - boue, adsorbant plastique, silicate et ciment - est immédiatement convoyé vers une presse à boues d'une capacité de 30 tonnes/heure pour être pressé selon une forme définie 8) l'évacuation de ces boues stabilisées et solidifiées se fera sur une zone prévue à cet effet, à l'aide d'un tapis de transport 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'unité de traitement traite les boues in situ 5. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication précédente comprenant d'amont en aval: a) on utilisera un broyeur afin de ramener la granulométrie de ces boues au besoin du traitement (2 b) cette boue est ensuite dirigée vers une trémie, équipée d'une vis sans fin qui transférera les boues vers le mélangeur (3 t 4) c) Mélangeur équipé de trois bacs doseurs (5 d) Un bac doseur pour l'adsorbant plastique (6), un bac doseur pour le silicate de sodium liquide (7) et un bac doseur pour le liant hydraulique (ciment) (8) e) Le mélange ainsi obtenu est convoyé à l'aide d'un convoyeur (9) vers une presse à boues (10) d'une capacité de 30 tonnes/heure qui pressera ce mélange selon une forme que l'on aura définie et après un temps de réaction très faible, on obtiendra un bloc ou autre forme 15 mécaniquement résistante dans le temps f) L'installation est équipée d'un tableau électrique de commande avec un bouton marche/arrêt, par opération, ainsi que d'un arrêt d'urgence (11) g) Ces boues ainsi stabilisées et solidifiées seront évacuées vers une zone de chargement à l'aide d'un tapis de transport (12)