Brevet FR2888270A1 — publié le 20070112

BATIMENT DESTINE AU STOCKAGE D'EFFLUENTS NAUSEABONDS L'invention concerne un bâtiment fermé destiné au stockage d'effluents nauséabonds. 5 Dans la suite de la description, l'invention est plus particulièrement décrite en relation avec le stockage de boues papetières. Toutefois, cette application n'est pas limitative puisque le bâtiment de l'invention peut être utilisé pour le stockage de tout type d'effluents nauséabonds, que ce soient des effluents liquides ou solides, telles que par exemple boues de compostage. L'industrie papetière est quotidiennement confrontée au problème du stockage des boues et surtout des odeurs nauséabondes dégagées par ces boues. Pour l'essentiel, les boues papetières se présentent sous la forme d'une matière semi-solide correspondant à un mélange de charges minérales et de fibres, obtenu après décantation de l'eau rejetée à l'issue du processus papetier. Il faut savoir que la fabrication quotidienne de 120 tonnes de papier génère la production de 6 tonnes de boues à 30% de concentration. Les boues papetières sont classiquement utilisées, moyennant autorisation préfectorale, pour l'épandage des terres agricoles. Le principal intérêt de l'épandage réside en ce que les boues préalablement chaulées ont pour effet d'augmenter le pH du sol et d'apporter des matières organiques végétales minéralisables. Il a en effet été observé que le pH du sol devenait de plus en plus acide et donc potentiellement toxique pour la végétation. Cependant, l'épandage ne peut pas être effectué sur des terrains cultivés, de sorte que la période autorisée pour cette application des boues papetières s'étend sur six mois de l'année, respectivement entre juillet et décembre. Par conséquent, les industries papetières doivent stocker ces boues pendant la durée restante de l'année. A raison de 6 tonnes par jour, on imagine aisément les odeurs dégagées pendant 6 mois en fonction des conditions climatiques et l'influence néfaste de ces odeurs sur l'environnement, et notamment vis-à-vis des habitations situées à proximité de ces zones de stockage. Pour résoudre le problème de la manière la plus économique possible, le Demandeur a mis au point un bâtiment destiné au stockage des matières nauséabondes muni de moyens aptes à dégrader les polluants par photocatalyse, permettant ainsi d'assurer la suppression des odeurs. Le principe de la photocatalyse est bien connu. Schématiquement, la réaction photocatalytique est initiée en activant un solide semiconducteur dénommé "agent photocatalyseur", par exemple dioxyde de titane (TiO2) par des rayonnements UV d'une longueur d'ondes de 380 nm provoquant des changements électroniques au sein du semi- conducteur et conduisant, en présence d'air ou d'eau, à la création de radicaux oxygénés à la surface du semi-conducteur. Ces radicaux attaquent les composés organiques adsorbés sur le semi-conducteur et par successions de réactions chimiques impliquant l'oxygène de l'air et de l'eau, dégradent les composés organiques jusqu'à ce que le carbone des chaînes carbonées soit complètement transformé en dioxyde de carbone (CO2). Pour l'application photocatalyse, le Demandeur a développé des supports dénommés également "média filtrant" associant support fibreux proprement dit et agent photocatalyseur au moyen d'un agent liant. Cette technologie est plus particulièrement décrite dans le document EP-A-1 069 950 Des supports photocatalytiques perfectionnés ont été développés, toujours par le Demandeur, dans lesquels l'agent photocatalyseur est associé à du charbon actif. Le charbon actif, de par sa surface spécifique élevée, permet en effet d'adsorber les agents polluants, tandis que l'agent photocatalyseur, sous l'effet du rayonnement ultra-violet, dégrade les polluants ainsi fixés et régénère le support carboné. De tels supports sont décrits dans les demandes WO 00/13950 et WO 04/033069 Le Demandeur a eu l'idée d'adapter cette technologie au traitement des boues papetières 30 et plus largement à celui des effluents nauséabonds. En conséquence, l'invention a pour objet un bâtiment fermé, destiné au stockage d'effluents nauséabonds présentant au moins un portail permettant l'accès de camions, ainsi que des ouvertures formant fenêtres. Le bâtiment se caractérise en ce qu'il est en surpression et en ce que lesdites ouvertures sont en tout ou partie recouvertes d'un support perméable apte à détruire, par photocatalyse, les polluants organiques présents dans les effluents. En d'autres termes, l'invention consiste en la construction d'un édifice fermé, dont la mise en surpression (causée par l'élévation de la température intérieure provenant des boues en fermentation) permet à l'air pollué de circuler de l'intérieur vers l'extérieur au travers des supports perméables agencés dans l'embrasure des fenêtres, les polluants étant dégradés par photocatalyse sous l'effet des rayonnements UV extérieurs naturels ou artificiels, au passage des supports. Selon une autre caractéristique, le bâtiment présente au moins un portail permettant l'accès des camions, benne relevée, à l'intérieur de l'édifice. En pratique, le portail se présente sous la forme d'un portail coulissant ou d'un rideau escamotable. Pour faciliter la circulation de l'air et le déplacement des camions, le bâtiment est dépourvu de toute séparation intérieure, de sorte qu'il se présente sous forme d'un plateau unique. Bien entendu, tout support perméable utilisable pour la photocatalyse, peut être utilisé. Dans un premier mode de réalisation, le support perméable est un support fibreux, c'est-à-dire un support à base de fibres chimiques organiques et/ou inorganiques enduit d'une couche à base d'agent photocatalyseur. Dans la suite de la description et dans les revendications, par l'expression 'fibres chimiques organiques et/ou inorganiques", on désigne parmi les fibres organiques à l'exception des fibres de carbone activé, notamment les fibres cellulosiques; les fibres synthétiques du type par exemple polyester, polyéthylène, polypropylène, polyamide, polychlorure de vinyle, alcool polyvinylique, acrylique, nylon; les fibres artificielles, par exemple viscose, acétate de cellulose; les fibres naturelles, par exemples coton, laine, pâte de bois et parmi les fibres inorganiques, notamment les fibres minérales, par exemple verre, céramique. En ce qui concerne la couche à base d'agent photocatalyseur, celle-ci contient en pratique 35 entre 5 et 40 g/m2, avantageusement 20 g/m2 d'agent photocatalyseur, choisi dans le groupe comprenant les oxydes métalliques, les oxydes comprenant des alcalines terreux, les oxydes d'actinide et des oxydes de terre rare. En pratique, l'agent photocatalyseur se présente sous la forme d'un mélange comprenant entre 10 et 60 parties en sec, avantageusement 50 parties d'une dispersion colloïdale aqueuse du dioxyde de silice, le complément à 100% étant constitué de TiO2 anatase. De même, les particules du SiO2 représentent de 1 à 50% en poids de la dispersion colloïdale et on un diamètre compris entre 10 et 40 nm. Dans un second mode de réalisation, l'agent photocatalyseur est associé à du charbon actif. De manière connue pour l'homme du métier, le charbon actif se présente sous la forme de fibres ou de particules ou de poudre de carbone activé, de granulométrie comprise entre 2 et 300 m. Quelle que soit la forme du charbon actif, celui-ci a pour inconvénient de ne présenter aucune capacité de liaison. Dès lors, il est nécessaire pour conférer au support une certaine rigidité, de mélanger les particules et/ou fibres de carbone activé avec un mélange de fibres chimiques organiques et/ou inorganiques. Avantageusement, le support perméable se présente sous la forme de trois couches superposées, respectivement une couche interne et deux couches externes, la couche interne étant constituée de 80 à 95% en poids sec de carbone activé, le complément à 100% étant constitué de fibres chimiques organiques et/ou inorganiques, les couches externes comprenant de 5 à 25% en poids sec de carbone activé, le complément à 100% étant constitué de fibres chimiques organiques et/ou inorganiques. Dans ce mode de réalisation, pour assurer la réaction photocatalytique, la couche externe du support en regard de l'extérieur du bâtiment, est recouverte d'une couche à base d'agent photocatalyseur appliquée dans les mêmes conditions que précédemment évoquées. En ce qui concerne le bâtiment proprement dit, celui-ci est généralement muni d'une armature rigide béton, métal ou bois et d'un toit rigide. Dans un mode de réalisation avantageux et économique, les parois latérales de l'enceinte se présentent sous la forme d'une bâche souple dans laquelle sont directement découpées les ouvertures. Bien entendu, tout autre type de matériau et en particulier le béton, peut être envisagé pour la construction des parois. Pour faciliter la mise en place des supports perméables souples dans l'embrasure des fenêtres, les ouvertures réalisées dans la bâche sont alignées au moins horizontalement, chaque ouverture étant séparée de l'ouverture voisine par un fourreau discontinu dans lequel est glissée sur sensiblement toute la longueur de la paroi, une bande de support de la hauteur de l'ouverture. Pour éviter la détérioration du support transversalement, notamment sous l'effet des courants d'air créés par les différentes ouvertures, lesdites ouvertures sont équipées à l'intérieur et à l'extérieur, d'une grille permettant de maintenir en place le support. Pour éviter la création de poches de polluants et ainsi la concentration de matières dangereuses sous le toit, la structure est équipée de ventilateurs répartis de manière homogène à proximité du toit, sur la totalité de la surface afin de créer un brassage d'air et ainsi d'augmenter la surpression. Lorsque les parois latérales se présentent sous la forme d'une bâche, la paroi présente avantageusement à sa base, un muret sensiblement de la hauteur d'un camion, permettant à ceux-ci de ne pas endommager ladite bâche pendant les manoeuvres de charge et de décharge des boues à l'intérieur du bâtiment. Pour éviter tout risque de contamination du sol, le bâtiment est muni d'une dalle de béton sur laquelle sont disposées directement les boues papetières en attente ou les effluents de station d'épuration, de compostage ou autres effluents équivalents. L'invention et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de l'exemple de réalisation suivant à l'appui des figures annexées. La figure 1 est une représentation schématique en perspective du bâtiment de l'invention. La figure 2 est une vue de l'intérieur d'une paroi. La figure 3 est une vue en coupe d'une paroi selon la ligne A-A'. La figure 4 est une coupe d'une paroi selon la ligne B-B'. Sur la figure 1, on a représenté en perspective le bâtiment selon l'invention. Ce bâtiment est en général de forme rectangulaire correspondant à la forme la plus adaptée pour stocker le maximum de boues papetières. Dans l'exemple de réalisation, le bâtiment a une longueur de 50 m, une largeur de 30 m et une hauteur de 8 m sous faîtages. En pratique, la hauteur doit être suffisante pour laisser passer un camion, benne relevée. Ce bâtiment présente une dalle béton (1), surmontée au niveau des trois parois latérales (2, 3) (la paroi du fond étant non visible), de murets (4, 5) en béton armé d'une hauteur suffisante pour éviter le contact accidentel des camions avec les parois souples (2, 3) lors des manoeuvres. Les murets (4, 5) sont eux-mêmes rendus solidaires d'une bâche souple dans laquelle sont directement découpées des fenêtres (6). Ces fenêtres sont de tailles identiques alignées et réparties régulièrement sur la totalité de la longueur des trois parois. Comme le montre la figure 1, l'enceinte est en outre munie d'un toit (7) réalisé avantageusement en tôle ondulée, le toit étant en outre équipé de ventilateurs (8). La quatrième paroi du bâtiment est constituée d'un portail (12) sous forme de porte coulissante ou encore d'un rideau. Sur les figures 2, 3 et 4, on a représenté le positionnement des supports photocatalytiques (9) au niveau des fenêtres (6). Plus précisément, le support (9) se présente sous la forme d'une bande de largeur correspondant sensiblement à la hauteur de la fenêtre et d'une longueur correspondant sensiblement à la longueur de la paroi (voir figure 2). Cette bande continue est insérée dans un fourreau (10) discontinu, positionné entre chaque fenêtre (6). Au niveau de la fenêtre et comme on le voit sur la figure 3, le support filtrant recouvre la totalité de la surface de la fenêtre et est maintenu en position grâce à l'adjonction de grilles (11) positionnées de part et d'autre de l'ouverture. Selon l'invention, le bâtiment est maintenu en surpression par l'élévation de température de l'enceinte due à la présence des boues en fermentation, de manière à forcer le passage de l'air contenant les polluants présents dans l'enceinte, de l'intérieur vers l'extérieur, au travers des supports filtrants (9). En pratique, les supports filtrants peuvent se présenter sous différentes formes, allant d'un simple support fibreux enduit d'une couche d'agent photocatalyseur jusqu'à l'association de photocatalyseur et de charbon actif tel que décrit dans les documents précités. Le second support est particulièrement avantageux puisqu'il permet, de part la présence de charbon actif, de fixer rapidement les pics de pollution et d'adsorber les polluants pendant les périodes non ensoleillées et pendant la nuit. En pratique, l'énergie est apportée soit par le rayonnement solaire, soit par la mise en 35 place de lampes UV. La présence des ventilateurs sous le toit permet en outre d'éviter la création de poches d'agents polluants à proximité du faîtage et de brasser les polluants afin de les mettre en contact avec les supports filtrants. L'invention et les avantages qui en découlent ressortent bien de la description qui précède, dont en particulier la réalisation facile et peu onéreuse de l'enceinte et son efficacité. Par le principe de photocatalyse, elle permet en effet de supprimer la totalité des odeurs nauséabondes dégagées, notamment par les boues papetières, boues de compostage, effluents solides de distillerie, effluents de l'industrie agro-alimentaire, etc... REVENDICATIONS 1/ Bâtiment fermé destiné au stockage d'effluents nauséabonds, présentant au moins un portail permettant l'accès de camions ainsi que des ouvertures formant fenêtres, caractérisé en ce que le bâtiment est en surpression et en ce que lesdites ouvertures sont en toute ou partie recouvertes d'un support perméable apte à détruire, par photocatalyse, les polluants organiques présents dans les effluents. 2/ Bâtiment selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support perméable est un support à base de fibres organiques et/ou inorganiques enduit d'une couche à base d'agent photocatalyseur. 3/ Bâtiment selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support perméable comprend trois couches superposées, respectivement une couche interne et deux couches externes, la couche interne étant constituée de 80 à 95 % en poids sec de carbone activé, le complément à 100 % étant constitué de fibres chimiques organiques et/ou inorganiques, les couches externes comprenant de 5 à 25 % en poids sec de carbone activé, le complément à 100 % étant constitué de fibres chimiques organiques et/ou inorganiques, la couche externe du support en regard de l'extérieur du bâtiment étant recouverte d'une couche à base d'agent photocatalyseur. 4/ Bâtiment selon l'une de revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est muni d'une armature et d'un toit rigides, les parois latérales se présentant sous la forme d'une bâche souple dans laquelle sont directement découpées les ouvertures. 5/ Bâtiment selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ouvertures sont alignées au moins horizontalement et en ce que le support se présente sous la forme d'une bande de la hauteur de l'ouverture et d'une longueur correspondant sensiblement à la longueur de la paroi, la bande étant insérée dans un fourreau discontinu positionné entre chaque ouverture. 6/ Bâtiment selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque ouverture est équipée à l'intérieur et à l'extérieur, d'une grille permettant de maintenir en place transversalement le support sous l'effet des courants d'air. 7/ Bâtiment selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est équipé de ventilateurs positionnés à proximité du toit. 8/ Bâtiment selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque paroi est constituée à sa base d'un muret réalisé en béton. 9/ Bâtiment selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une dalle réalisée en béton. 10/ Utilisation d'un bâtiment selon l'une des revendications 1 à 9 pour le stockage de boues papetières ou de boues de compostage, d'effluents de l'industrie agro-alimentaire, d'effluents solides de distillerie.