Brevet FR3037506A1 — publié le 20161223

PROCEDE DE LAVAGE D'UN EFFLUENT GAZEUX Domaine technique La présente invention se rapporte à un procédé de lavage d'un effluent gazeux. L'invention trouve notamment une application avantageuse dans la mise en oeuvre d'une tour de lavage pour dépolluer une phase gazeuse au moyen d'une phase liquide. Etat de la technique Il est connu de l'état de la technique de laver des effluents gazeux au moyen d'une phase liquide. Par exemple des tours de lavage, également connues sous le nom de colonnes d'abattage, mettent en oeuvre ce procédé de lavage et sont utilisées pour dépolluer une phase gazeuse en distribuant un liquide de lavage dans le flux de gaz. Le liquide de lavage consiste généralement en de l'eau pure ou bien en de l'eau contenant un réactif, acide ou basique selon la nature des composants polluants contenus dans le gaz à dépolluer. La distribution d'une phase liquide dans une phase gazeuse permet, en effet, de laver la phase gazeuse par un phénomène d'absorption qui consiste en des échanges de matières entre la phase gazeuse et la phase liquide de natures chimiques différentes, au cours desquels échanges, un ou plusieurs constituants de la phase gazeuse passent en solution. Dans certains cas, une réaction chimique peut accompagner le phénomène d'absorption, on parle alors de procédé physico-chimique, sinon le procédé d'absorption est uniquement physique. Pour mettre en oeuvre ce procédé d'absorption, les tours de lavage connues comprennent, d'une manière générale, une cuve, par exemple verticale, traversée par un gaz à laver et dans lequel est distribué un liquide de lavage. Le liquide distribué peut être pulvérisé par l'intermédiaire de buses de pulvérisation, à contre-courant ou à co-courant de la circulation de gaz. 3037506 2 Les gaz à dépolluer sont de tout type, tels que par exemple de l'air vicié expulsé dans l'atmosphère par une entreprise. Les gaz sont par exemple des gaz toxiques ou nocifs pour l'environnement, corrosifs, chargés de composés organiques volatiles, de composés odorants, de particules ou de poussières. Plus précisément, les gaz à dépolluer comprennent des composés polluants de natures chimiques organiques et inorganiques, solubles dans l'eau et aptes à réagir avec des solutions aqueuses acides et basiques ou seulement avec de l'eau. Le procédé de lavage d'un effluent gazeux de l'état de la technique, et par conséquent, l'utilisation des tours de lavage conventionnelles, peuvent être améliorés, notamment en termes de coût de fonctionnement et d'impact environnemental. 15 Description de l'invention L'objet de la présente invention vise par conséquent à pallier les 20 inconvénients de l'art antérieur en proposant un procédé de lavage d'un effluent gazeux, et un procédé d'utilisation d'une tour de lavage, dont les coûts de fonctionnement et l'impact environnemental sont réduits. Pour résoudre les problèmes précités, il a été mis au point un procédé de 25 lavage d'un effluent gazeux remarquable en ce qu'il consiste à distribuer une phase liquide dans le flux gazeux, ladite phase liquide comprenant en partie, et de préférence en totalité, une eau de procédé polluée. Par eau de procédé polluée, on entend une eau rejetée dans l'industrie au 30 sens large, chargée en polluant et généralement destinée à la mise à l'égout avant ou après traitement. Il peut s'agir par exemple d'une eau issue d'un lixiviat de déchet. Un lixiviat de déchet est issu de l'eau de pluie qui traverse des massifs de 35 déchets et est une eau chargée en polluants organiques, minéraux et métalliques. C'est en fait le résultat du chemin de l'eau qui a infiltré, percolé et ruisselé au 5 10 3037506 3 travers de déchets jusqu'à ce qu'elle se retrouve au fond d'une alvéole de stockage par exemple. En grande quantité, ce lixiviat risque de provoquer la pollution de la 5 nappe phréatique et est généralement redirigé vers une station d'épuration. En petite quantité, le lixiviat est mis à l'égout. L'invention permet alors de valoriser l'eau de procédé industriel qui est généralement source de contraintes, notamment en termes de coûts et de 10 traitement pour respecter les normes liées aux rejets dans l'environnement. La présente invention permet de recycler cette eau de procédé et de lui donner une seconde vie. Le procédé selon l'invention permet donc de laver un gaz pollué en diminuant les coûts relatif à la consommation d'eau tout en évitant le 15 gaspillage d'eau de procédé, et en diminuant, par conséquent, l'impact environnemental dudit procédé de dépollution. Selon des formes de réalisation différentes, l'eau distribuée dans le flux de gaz est distribuée par gravité, par exemple au moyen de distributeurs à auges, 20 ou de déversoirs à cheminées ou à trous, ou est distribuée par pression, par exemple au moyen de distributeurs à barillets perforés ou de buses de pulvérisation. Par ailleurs, l'eau de procédé est distribuée à contre-courant ou à co- 25 courant du flux de gaz. Selon une forme de réalisation particulière, le procédé selon l'invention est mis en oeuvre dans une tour de lavage comprenant une cuve dans laquelle circule l'effluent gazeux à dépolluer et des moyens de distribution d'un liquide de 30 lavage dans le flux de gaz, ledit liquide de lavage comprenant en partie, et de préférence en totalité, une eau de procédé polluée. Brève description des dessins 35 D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence à l'unique figure annexée, donnée à titre d'exemple non limitatif, 3037506 4 illustrant, en coupe schématique, une forme de réalisation particulière d'une tour de lavage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, dans laquelle la circulation de l'eau de procédé polluée est représentée par des flèches noires tandis que l'effluent gazeux est représenté par des flèches blanches. 5 Description détaillée de l'invention L'invention concerne un procédé de lavage d'un effluent gazeux (3) par l'intermédiaire d'un liquide de lavage constitué en partie, et de préférence en 10 totalité par de l'eau de procédé polluée (2). Par eau de procédé polluée (2) on entend une eau rejetée dans l'industrie au sens large, chargée en polluant et généralement destinée à la mise à l'égout avant ou après traitement. Il peut s'agir par exemple d'un lixiviat de déchet. 15 L'invention est décrite ci-après en relation avec une tour de lavage (1) mettant en oeuvre ledit procédé. En référence à la figure 1, la tour de lavage référencée (1) comprend une 20 cuve (4), par exemple verticale et cylindrique. La cuve verticale (4) comprend un fond étanche (5), et une partie au moins partiellement ouverte sur le dessus pour former une évacuation supérieure de l'effluent gazeux (3) après lavage. La cuve (4) est de préférence réalisée en matière plastique de sorte à 25 réduire le prix de revient de la tour de lavage (1), et à augmenter sa durée de vie puisque le plastique n'est pas sujet à la corrosion dans le temps, et ne nécessite aucun traitement de surface polluant et/ou onéreux. La tour de lavage (1) comprend avantageusement des éléments de 30 garnissage (7) logés, de préférence à mi-hauteur, dans la cuve (4). Les éléments de garnissage (7) reposent, par exemple, librement et en vrac sur un élément de support (8), tel qu'un treillis par exemple. Les éléments de garnissage (7) permettent d'augmenter la surface de contact entre la phase gazeuse de l'effluent gazeux (3) à laver, et la phase liquide de l'eau de procédé (2), permettent 35 d'augmenter le temps de séjour des deux phases dans la tour de lavage (1), et permettent donc d'augmenter leur durée de contact, ainsi que de créer un régime 3037506 5 turbulent de l'effluent gazeux (3), pour au final améliorer le procédé de lavage du gaz. D'une manière avantageuse, l'utilisation d'éléments de garnissage 5 individuels (7) en vrac augmente et homogénéise les échanges de matières entre les phases gazeuse et liquide au sein de la tour de lavage (1), et ceux-ci peuvent être facilement introduits ou extraits de la cuve pour des opérations de maintenance. 10 Pour distribuer l'eau de procédé (2) en tant que liquide de lavage, la tour de lavage (1) comprend des moyens de pulvérisation (10) agencés, de préférence en partie haute de la cuve (4), pour pulvériser l'eau de procédé (2) sur les éléments de garnissage (7). 15 Ces moyens de pulvérisation (10) comprennent, par exemple, des buses de pulvérisation (11) montées sur des rampes de pulvérisation (12). Ces rampes de pulvérisation (12) sont mutuellement raccordées par des branches de pulvérisation (13) à une conduite (14) faisant partie d'un ensemble de circulation (15) de l'eau de procédé (2). 20 L'eau de procédé (2) pulvérisée est récupérée dans le fond (5) de la cuve (4). Celle-ci peut être à nouveau pulvérisée sur les éléments de garnissage (7) par l'intermédiaire de l'ensemble de circulation (15) qui comprend une pompe de circulation (16) raccordée à une buse d'aspiration (17). Cette buse d'aspiration 25 (17) est prévue en partie basse de la cuve (4) pour aspirer l'eau de procédé (2) accumulée dans le fond (5) et pour la renvoyer vers les moyens de pulvérisation (10) par l'intermédiaire de la conduite (14) précitée. A cet effet, le fond (5) est préférentiellement incliné vers le bas en direction de la buse d'aspiration (17). 30 L'effluent gazeux (3) à laver est, quant à lui, acheminé par l'intermédiaire d'une alimentation (18) en gaz (3) comportant, par exemple, un ventilateur (19), de préférence hélicoïdal. Cette alimentation (18) est notamment connectée à une sortie de gaz d'un procédé industriel pour récupérer le gaz vicié à laver ou à dépolluer. 35 De préférence, la cuve (4) est fermée sur le dessus par un couvercle (23) comportant un dévésiculeur (24) bien connu de l'état de la technique. Le 3037506 6 dévésiculeur (24) est un séparateur de gouttes à parois sèches permettant de limiter l'entraînement de gouttelettes de liquide (2) en dehors de la tour de lavage (1). 5 La tour de lavage permet ainsi de mettre en oeuvre le procédé de lavage selon l'invention qui consiste à laver l'effluent de gaz (3) avec de l'eau de procédé valorisée. Ainsi, l'invention permet de valoriser l'eau de procédé industriel (2) qui 10 est généralement source de contraintes, notamment en termes de coûts et de traitement pour respecter les normes liées aux rejets dans l'environnement. La présente invention permet de recycler cette eau de procédé (2) et de lui donner une seconde vie. Le procédé selon l'invention permet donc de laver un 15 gaz (3) pollué en diminuant les coûts relatif à la consommation d'eau tout en évitant le gaspillage d'eau de procédé (2), et en diminuant, par conséquent, l'impact environnemental dudit procédé de dépollution. REVENDICATIONS1. Procédé de lavage d'un effluent gazeux (3) caractérisé en ce qu'il consiste à distribuer dans le flux gazeux (3) une phase liquide comprenant, en partie, une eau de procédé polluée (2). 2. Procédé de lavage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la phase liquide comprend, en totalité, de l'eau de procédé polluée (2). 3. Procédé de lavage selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que l'eau de procédé (2) consiste en un lixiviat de déchet. 4. Procédé de lavage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'eau de procédé (2) est distribuée par gravité dans l'effluent gazeux (3). 5. Procédé de lavage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'eau de procédé (2) est distribuée par pression dans l'effluent gazeux (3). 6. Procédé de lavage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'eau de procédé (2) est distribuée à contre-courant du flux de gaz (3). 7. Procédé de lavage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'eau de procédé (2) est distribuée à co-courant du flux de gaz (3). 8. Procédé de lavage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre dans une tour de lavage (1) comprenant une cuve (4) dans laquelle circule l'effluent gazeux (3) à dépolluer, et des moyens de distribution (11) d'un liquide de lavage dans le flux de gaz (3), ledit liquide de lavage comprenant, en partie, une eau de procédé polluée (2).35