Brevet FR2900652A1 — publié le 20071109

PROCEDE DE TRAITEMENT DE BOUES D'EPURATION ET COMPOSITION POUR LA MISE EN îUVRE DE CE PROCEDE La présente invention concerne un procédé de traitement de boues d'épuration en solution aqueuse, notamment de celles provenant de bassins de décantation, en particulier de stations d'épuration, ainsi que celles provenant de bassins de stockage de déchets ou de résidus rejetés par l'industrie ou l'agriculture. Elle concerne également une composition pour la mise en oeuvre de ce procédé. io Les boues générées par ces bassins dégagent habituellement une odeur nauséabonde plus ou moins prononcée qui est essentiellement due à une fermentation bactérienne. Cette fermentation démarre plus ou moins rapidement en fonction de paramètres tels que la composition des substances en présence ou la température ambiante par exemple. Les nuisances olfactives engendrées par ces 15 fermentations bactériennes sont désagréables, voire insupportables pour les riverains, d'autant plus qu'elles peuvent se propager à des distances importantes en fonction des vents dominants qui s'exercent dans les zones concernées. Les règles en matière d'environnement sont devenues, à juste titre, particulièrement contraignantes pour ce qui est des nuisances olfactives et obligent les pouvoirs 20 publics ainsi que les industriels ou autres gestionnaires de sites de décantation ou de stockage de boues susceptibles d'émettre des odeurs nauséabondes, à réagir en imposant des mesures adéquates qui peuvent faire disparaître ces odeurs. Diverses méthodes ont été utilisées pour supprimer ou masquer les odeurs de sites 25 de décantation. Ces mesures sont essentiellement destinées à réduire ou à faire disparaître les nuisances olfactives de sites de décantation, sans toutefois être adaptées au traitement des boues d'épuration dans leur phase ultime avant la déshydratation. 3o L'un de ces procédés couramment utilisés, exclusivement destiné au traitement de surfaces de sites et non à celui de boues d'épurations, consiste à brumiser ou à vaporiser des solutions actives au-dessus de ces surfaces. Même pour cette application pour de grandes surfaces, ce procédé n'est pas satisfaisant dès que la surface à traiter se trouve à l'extérieur et est soumise à des courants d'air qui tendent à disperser les solutions actives vaporisées ou brumisées en vue de masquer les odeurs. Or la plupart des bassins de décantation, et dans tous les cas les lagunes et les étangs, se trouvent dans ces conditions, leur surface étant soumise à l'influence des vents, et ne peuvent donc être traités que pendant des périodes choisies, quasiment exceptionnelles au cours desquelles l'air est totalement calme afin que les substances actives restent stagnantes au-dessus io des zones à traiter. Un autre procédé spécifiquement destiné au traitement des grandes surfaces de sites de décantation et non des boues en provenance de ces sites et qui est décrit par le brevet français N 97 06839, publié sous le N 2 763 855, prévoit l'injection 15 sous les surfaces à traiter de substances liquides actives dont la densité est inférieure à un et qui présentent la caractéristique d'être non miscibles aux liquides à traiter, en l'occurrence à l'eau ou à des solutions aqueuses. L'injection de ces substances contenant notamment des huiles végétales non miscibles à l'eau, a pour effet de former un composé flottant à la surface émettrice d'odeurs 20 nauséabondes. Ce composé peut se révéler efficace lorsqu'il recouvre l'ensemble de la surface à traiter. Toutefois, il a tendance à s'accumuler et se concentrer dans des secteurs limités sous l'effet de la poussée des vents. Ces secteurs limités sont traités d'une manière satisfaisante, mais les autres secteurs, c'est-à-dire la plus grande partie des surfaces à traiter, ne subissent aucune action de la part de ces 25 substances actives. Ce procédé n'apporte, par conséquent, aucune solution fiable au problème du traitement des nuisances olfactives de surfaces aqueuses importantes, naturelles ou artificielles, localisées à l'extérieur et en aucun cas ne permet de traiter les boues d'épuration. 30 La présente invention se propose de pallier ces inconvénients en offrant un procédé efficace et économique de traitement de boues d'épuration mélangées à des solutions aqueuses avant une phase de traitement de déshydratation, pouvant être mis en oeuvre d'une manière simple en utilisant des substances faciles à manipuler sans danger au moyen de procédés et d'équipements classiques. Ce but est atteint par le procédé selon l'invention, tel que défini en préambule, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes consistant à : préparer une solution aqueuse de traitement composée d'au moins une première matière aromatique comprenant au moins un premier aldéhyde ou un mélange d'aldéhydes choisis parmi un premier groupe d'aldéhydes, une substance hydrosolubilisante et un conservateur, ajouter cette solution dans lesdites boues d'épuration en solution aqueuse, agiter le mélange de ladite solution aqueuse de traitement avec lesdites boues d'épuration en solution aqueuse avant qu'elles ne soient soumises à un processus de déshydratation. On peut également ajouter dans ladite solution aqueuse au moins une deuxième matière aromatique comprenant au moins un deuxième aldéhyde ou un mélange d'aldéhydes choisis parmi un deuxième groupe d'aldéhydes. Selon un mode de réalisation avantageux, ladite solution aqueuse comporte en outre au moins une huile essentielle de synthèse. D'une manière préférentielle, ladite solution aqueuse comporte en outre au moins une composition odoriférante. On peut avantageusement ajouter un volume compris entre 150 et 1000 ml de ladite solution aqueuse de traitement à un volume de boues d'épuration en solution aqueuse correspondant à une tonne de boues d'épuration déshydratées.25 Le volume de ladite solution aqueuse de traitement est de préférence au moins approximativement voisin de 300 ml pour un volume de boues d'épuration en solution aqueuse correspondant à une tonne de boues d'épuration déshydratées. Ce but est également atteint par la composition pour la mise en oeuvre du procédé tel que défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'elle comporte au moins une solution aqueuse de traitement composée d'au moins une première matière aromatique comprenant au moins un premier aldéhyde ou un mélange d'aldéhydes choisis parmi un premier groupe d'aldéhydes, une substance hydrosolubilisante et un conservateur. Selon un mode de réalisation préféré, la composition comporte en outre au moins une deuxième matière aromatique comprenant au moins un deuxième aldéhyde ou un mélange d'aldéhydes choisis parmi un deuxième groupe d'aldéhydes. Selon un premier mode de réalisation, la solution aqueuse contient entre 43% et 86% d'eau, et de préférence de l'ordre de 65% d'eau, entre 2% et 10%, et de préférence de l'ordre de 5% d'un mélange de premières matières aromatiques qui sont soit d'origine naturelle soit d'origine synthétique, entre 2% et 10%, et de préférence de l'ordre de 5% d'un mélange de deuxièmes matières aromatiques qui sont soit d'origine naturelle soit d'origine synthétique, entre 2% et 15%, et de préférence de l'ordre de 10% d'éthoxylat d'alcool gras qui constitue ladite matière solubilisante, et entre 8% et 22%, et de préférence de l'ordre de 15% de chlorure de benzalkonium qui constitue ledit conservateur. Selon un deuxième mode de réalisation, la solution aqueuse contient entre 20% et 72% d'eau, et de préférence de l'ordre de 48% d'eau, entre 4% et 16%, et de préférence de l'ordre de 9% d'un mélange de matières aromatiques qui sont soit d'origine naturelle soit d'origine synthétique, entre 4% et 16%, et de préférence de l'ordre de 9% d'une composition aromatique telle que par exemple des déchets de parfums, entre 12% et 26%, et de préférence de l'ordre de 19% d'éthoxylat d'alcool gras qui constitue ladite matière solubilisante, et entre 8% et 22%, et de préférence de l'ordre de 15% de chlorure de benzalkonium qui constitue ledit conservateur. La présente invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la s description détaillée de divers modes de mise en oeuvre du procédé de l'invention en référence à des exemples de traitement spécifiques. Le procédé de traitement de boues d'épuration contenant des solutions aqueuses prêtes à subir une phase de traitement de déshydratation, selon l'invention, est io essentiellement, mais non exclusivement destiné à traiter les boues liquides provenant de bassins de décantation, en particulier de stations d'épuration biologiques ou physiochimiques, mais aussi de bassins de stockage de déchets ou de résidus rejetés par l'industrie ou l'agriculture. Il consiste tout d'abord à préparer une solution aqueuse de traitement qui est composée d'au moins une première 15 matière aromatique comprenant au moins un premier aldéhyde ou un mélange d'aldéhydes choisis parmi un premier groupe d'aldéhydes, une substance hydrosolubilisante et un conservateur. La substance hydrosolubilisante est un agent mouillant qui permet à la matière aromatique comprenant un aldéhyde de se mélanger à l'eau. Le conservateur a pour but de retarder la dégradation 20 bactérienne génératrice des odeurs nauséabondes que l'on souhaite traiter. Selon une première variante de réalisation, on prépare avantageusement une solution aqueuse contenant entre 43% et 86% d'eau, et de préférence de l'ordre de 65% d'eau, entre 2% et 10%, et de préférence de l'ordre de 5% d'un mélange de 25 premières matières aromatiques qui sont soit d'origine naturelle soit d'origine synthétique, entre 2% et 10%, et de préférence de l'ordre de 5% d'un mélange de deuxièmes matières aromatiques qui sont soit d'origine naturelle soit d'origine synthétique, entre 2% et 15%, et de préférence de l'ordre de 10% d'éthoxylat d'alcool gras qui constitue ladite matière solubilisante, et entre 8% et 22%, et de 30 préférence de l'ordre de 15% de chlorure de benzalkonium, commercialisé par exemple sous la marque Caflon BQC 50, qui constitue ledit conservateur agissant comme retardateur de l'action bactérienne. Lesdites premières matières aromatiques sont des aldéhydes mélangés à des huiles essentielles naturelles ou de synthèse. Elles peuvent contenir du triméthylhexanal. Lesdites deuxièmes matières aromatiques sont également des aldéhydes mélangés à un ou plusieurs s principes actifs. Selon une seconde variante de réalisation, on prépare avantageusement une solution aqueuse contenant entre 20% et 72% d'eau, et de préférence de l'ordre de 48% d'eau, entre 4% et 16%, et de préférence de l'ordre de 9% d'un mélange de io matières aromatiques qui sont soit d'origine naturelle soit d'origine synthétique, entre 4% et 16%, et de préférence de l'ordre de 9% d'une composition aromatique telle que par exemple des déchets de parfums, entre 12% et 26%, et de préférence de l'ordre de 19% d'éthoxylat d'alcool gras qui constitue ladite matière solubilisante, et entre 8% et 22%, et de préférence de l'ordre de 15% de chlorure de 15 benzalkonium, commercialisé par exemple sous la marque Caflon BQC 50, qui constitue ledit conservateur agissant comme retardateur de l'action bactérienne. Cette solution est additionnée aux boues d'épuration qui sont liquides, en solution aqueuse, le mélange est ensuite agité avant que ces boues éventuellement 20 chauffées ne soient soumises à un processus de déshydratation, au moyen de presses, d'un système de centrifugation ou similaire. Le traitement permet à la fois de retarder la décomposition bactérienne et par conséquent de limiter le dégagement d'odeurs désagréables et de neutraliser ces 25 odeurs par des parfums ou autres substances aromatiques, et par compensation olfactive odoriférante ou parfumée. Divers types de traitements de boues sont décrits en détail ci-après à titre d'exemples pour illustrer le procédé de l'invention. 30 Exemple I Cet exemple concerne le traitement de boues provenant d'une station d'épuration biologique ayant produit une quantité de boues d'épuration de l'ordre de 50 tonnes par jour sur une période de trois mois. Le réactif utilisé est désigné sous la s référence INHITONE OD/P1 et se compose des substances suivantes : Mélange de premières matières aromatiques d'origine naturelle et synthétique artificielle et/ou nature identique : 5%, Mélange cle deuxièmes matières aromatiques d'origine naturelle et synthétique artificielle et/ou nature identique : 5%, io -Hydrosolubilisant : 3,33%, Eau : 86,67%. Le traitement a été effectué par l'incorporation de 400 mL d'INHITONE OD/P1 par tonne de boues, mélangés à des polymères qui permettent une meilleure décantation des boues et une amélioration de leur déshydratation mécanique. 15 Le résultat constaté est tout à fait satisfaisant à tel point que les bennes contenant les boues après leur traitement peuvent rester parfois stockées librement pendant plusieurs jours avant d'être évacuées. Exemple Il 20 Cet exemple concerne le traitement de boues provenant de la même station d'épuration biologique ayant produit une quantité de boues d'épuration de l'ordre de 30 tonnes par jour sur une période de six mois. Le réactif utilisé est désigné sous la référence INHITONE B OD/P1 et se compose des substances suivantes : Mélange de premières matières aromatiques d'origine naturelle et 25 synthétique artificielle et/ou nature identique : 5%, Mélange de deuxièmes matières aromatiques d'origine naturelle et synthétique artificielle et/ou nature identique : 5%, Ethoxylat d'alcool gras : 10%, Chlorure de benzalkonium : 15%, 30 Eau : 65%. Le traitement a été effectué par l'incorporation de 300 mL d'INHITONE B OD/P1 par tonne de boues, mélangés à des polymères qui permettent une meilleure décantation des boues et une amélioration de leur déshydratation mécanique. Le résultat constaté est tout à fait satisfaisant, comme pour l'exemple L Exemple III Cet exemple concerne des essais réalisés pour la validation du procédé traitement de boues provenant d'une station d'épuration ayant produit une quantité de boues d'épuration de l'ordre de 5 tonnes par jour sur une période de quatre mois. io L'objectif à atteindre était l'élimination des odeurs dans les serres de stockage et du local de déshydratation. Les réactifs testés sont désignés sous les références INHITONE OD/P1 et INHITONE OD/MF et ont les compositions suivantes : Premier essai : INHITONE OD/P1 Mélange de premières matières aromatiques d'origine naturelle et 15 synthétique artificielle et/ou nature identique : 5%, Mélange de deuxièmes matières aromatiques d'origine naturelle et synthétique artificielle et/ou nature identique : 5%, Ethoxylat d'alcool gras : 10%, Chlorure de benzalkonium : 5%, 20 Eau : 75%. Premier essai : INHITONE OD/MF Mélange de premières matières aromatiques d'origine naturelle et synthétique artificielle et/ou nature identique : 9%, - Composition odoriférante : 9%, 25 - Ethoxylat d'alcool gras : 19%, - Chlorure de benzalkonium : 5%, - Eau : 58%. Deuxième essai : INHITONE OD/P1 Mélange de premières matières aromatiques d'origine naturelle et 30 synthétique artificielle et/ou nature identique : 5%, Mélange de deuxièmes matières aromatiques d'origine naturelle et synthétique artificielle et/ou nature identique : 5%, Hydrosolubilisant : 3,33%, Eau : 86,67%. Deuxième essai : INHITONE OD/MF Mélange de premières matières aromatiques d'origine naturelle et synthétique artificielle et/ou nature identique : 9%, Composition odoriférante : 9%, Hydrosolubilisant : 6%, Eau : 76%. Le traitement a été effectué par l'incorporation de 300 mL de produit de traitement par tonne de boues. La composition qui s'est révélée la plus satisfaisante a été celle du deuxième essai de l'INHITONE OD/P1. La période critique du début de la saison chaude a pu être passée avec satisfaction. Exemple IV Cet exemple concerne des essais réalisés pour la validation du procédé traitement de boues provenant d'une station d'épuration ayant produit une quantité de boues d'épuration de l'ordre de 8 tonnes par jour sur une période de trois mois. L'objectif à atteindre était l'élimination des odeurs dans le local de déshydratation et pendant le transport. Les réactifs testés sont désignés sous les références INHITONE B OD/P1 et INHITONE B ODIMF et ont respectivement les compositions suivantes : INHITONE B OD/P1 : Mélange de premières matières aromatiques d'origine naturelle et synthétique artificielle et/ou nature identique : 5%, Mélange de deuxièmes matières aromatiques d'origine naturelle et synthétique artificielle et/ou nature identique : 5%, Ethoxylat d'alcool gras : 10%, -Chlorure de benzalkonium : 15%, - Eau : 65%. io • INHITONE B OD/MF : Mélange de premières matières aromatiques d'origine naturelle et synthétique artificielle et/ou nature identique : 9%, Composition odoriférante : 9%, Ethoxylat d'alcool gras : 19%, Chlorure de benzalkonium : 15%, Eau : 48%. Pour l'ensemble de ces essais le ratio appliqué a été de 300 mL par tonne de io boues traitées. La composition qui s'est révélée la plus satisfaisante a été celle de l'INHITONE B OD/P1. Les produits suivants entrent dans la composition de I'INHITONE B OD/P1 : - Premières matières aromatiques 15 • Citronellol : [0,03% - 0,07%] Thyrnol : [0,03% - 0,07%] • Citronellal : [0,03% - 0,07%] 1-Heptanal : [0,03% - 0,35%] • Camphre : [0,03% - 0,35%] 20 • Eugénol : [0,03% - 0,35%] Frambinone : [0,03% - 0,35%] Acide phénylacétique : [0,03% - 0,35%] Yara-Yara : [0,03% - 0,35%] Terpineol : [0,03% - 0,35%] 25 • Cyclacet : [0,03% - 0,35%] Hydrocarbones : [ 0,16% - 0,40%] • Octanal : [0,15% - 0,70%] • 3,5,5-Triméthylhexanal : [0,30% - 1,40%] - Deuxièmes matières aromatiques: 30 Hydrocarbones : [0,04% 0,11%] • Citral : [0,03% - 0,35%] 2900652 Il • Eugénol : [0,15% - 0,70%] . Aldéhyde Hexylcinnamique : [0,30% - 1,40%] - Substance hydrosolubilisante • Ethoxylat d'alcool gras: [4,80% - 12,60%] 5 Conservateur • Chlorure d'alkyl diméthyl benzyl ammonium : [4,50% 10,50%], - Eau: [39,00% - 91,00%] Les produits suivants entrent dans la composition de l'INHITONE B OD/MF : io Premières matières aromatiques : Citronellol : [0,05% - 0,13%] Thymol : [0,05% - 0,13%] • Citronellal : [0,05% - 0,13%] 15 • 1-Heptanal : [0,05% - 0,63%] Camphre : [0,05% - 0,63%] ^ Eugénol : [0,05% -0,63%] ^ Frambinone : [0,05% - 0,63%] Acide phénylacétique : [0,05% -0,63%] 20 • Yara-Yara : [0,05% - 0,63%] Cyclacet : [0,05% - 0,63%] ^ Terpineol : [0,05% - 0,63%] Hydrocarbones : [0,30% - 0,70%] Octanal : [0,27% - 1,26%] 3,5,5-Triméthylhexanal : [0,54% - 2,52%] 25 Composition odoriférante ^ Matières premières de parfumerie synthétiques et naturelles (acetate, aldehyd essences) : [5,40% - 12,60%] Substance hydrosolubilisante • Ethoxylat d'alcool gras : [9,12% - 23,94%] 30 Conservateur • Chlorure d'alkyl diméthyl benzyl ammonium : [4,50% -10,50%], - Eau : [28,80% - 67,20%]. L'invention concerne à la fois les solutions de traitement telles que définies ci-dessus et le procédé qui s'appuie sur l'utilisation de ces solutions pour le traitement des boues d'épuration avant déshydratation. Ce procédé pourrait éventuellement être étendu à divers autres traitements, tels que par exemple celui de solutions aqueuses stagnantes stockées dans des bassins de décantation ou similaires. Dans ce cas, les solutions sont injectées sous la surface des solutions à traiter. Comme elles sont miscibles à l'eau, elles se mélangent aux eaux stagnantes et to ont, comme précédemment, le double effet qui consiste à retarder la décomposition bactérienne principale génératrice d'odeurs, et à neutraliser les odeurs dégagées au moyen de substances odoriférantes parfumées ou aromatiques, naturelles ou de synthèse. 12 Revendications 1. Procédé de traitement de boues d'épuration en solution aqueuse, notamment de celles provenant de bassins de décantation, en particulier de stations d'épuration, ainsi que celles de bassins de stockage de déchets ou de résidus rejetés par l'industrie ou l'agriculture, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes consistant à : préparer une solution aqueuse de traitement composée d'au moins une première matière aromatique comprenant au moins un premier aldéhyde ou un mélange d'aldéhydes choisis parmi un premier groupe d'aldéhydes, une substance hydrosolubilisante et un conservateur, ajouter cette solution dans lesdites boues d'épuration en solution aqueuse, agiter le mélange de ladite solution aqueuse de traitement avec lesdites boues d'épuration en solution aqueuse avant qu'elles ne soient soumises à un processus de déshydratation. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'on ajoute dans ladite solution aqueuse au moins une deuxième matière aromatique comprenant au moins un deuxième aldéhyde ou un mélange d'aldéhydes choisis parmi un deuxième groupe d'aldéhydes. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on ajoute dans ladite solution aqueuse au moins une huile essentielle de synthèse. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on ajoute dans ladite solution aqueuse au moins une composition odoriférante. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on ajoute un volume compris entre 150 et 1000 ml de ladite solution aqueuse cle traitement à un volume de boues d'épuration en solution aqueuse correspondant à une tonne de boues d'épuration déshydratées. 13 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le volume de ladite solution aqueuse de traitement est de préférence au moins approximativement voisin de 300 ml pour un volume de boues d'épuration en solution aqueuse correspondant à une tonne de boues d'épuration déshydratées. 7. Composition pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une solution aqueuse de traitement composée d'au moins une première matière aromatique comprenant au moins un premier aldéhyde ou un mélange d'aldéhydes choisis parmi un premier groupe d'aldéhydes, une substance hydrosolubilisante et un conservateur. 8. Composition' selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comporte 1s en outre au moins une deuxième matière aromatique comprenant au moins un deuxième aldéhyde ou un mélange d'aldéhydes choisis parmi un deuxième groupe d'aldéhydes. 9. Composition selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comporte 20 en outre au moins une huile essentielle de synthèse. 10. Composition selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre au moins une composition odoriférante. 25 11. Composition selon la revendication 8, caractérisée en ce que la solution aqueuse contient entre 43% et 86% d'eau, et de préférence de l'ordre de 65% d'eau, entre 2% et 10%, et de préférence de l'ordre de 5% d'un mélange de premières matières aromatiques qui sont soit d'origine naturelle soit d'origine synthétique, entre 2% et 10%, et de préférence de l'ordre de 5% d'un mélange de 30 deuxièmes matières aromatiques qui sont soit d'origine naturelle soit d'origine synthétique, entre :2% et 15%, et de préférence de l'ordre de 10% d'éthoxylat d'alcool gras qui constitue ladite matière solubilisante, et entre 8% et 22%, et de préférence de l'ordre de 15% de chlorure de benzalkonium qui constitue ledit conservateur. 12. Composition selon la revendication 7, caractérisée en ce que la solution aqueuse contient entre 20% et 72% d'eau, et de préférence de l'ordre de 48% d'eau, entre 4% et 16%, et de préférence de l'ordre de 9% d'un mélange de matières aromatiques qui sont soit d'origine naturelle soit d'origine synthétique, entre 4% et 16%, et de préférence de l'ordre de 9% d'une composition aromatique lo telle que par exemple des déchets de parfums, entre 12% et 26%, et de préférence de l'ordre de 19% d'éthoxylat d'alcool gras qui constitue ladite matière solubilisante, et entre 8% et 22%, et de préférence de l'ordre de 15% de chlorure de benzalkonium qui constitue ledit conservateur. 15