FR 2337573 A1 19770805 FR 7600647 A 19760112 La présente invention concerne un procédé de sédimentation de suspensions de type colloïdal, et notamment un procédé de coagulation des boues minérales et microbiennes usées avec des cendres volantes et un polyélectrolyte, permettant un traitement écologique efficace des boues usées et des cendres volantes. Dans un certain nombre d'industries, notamment l'extraction du cuivre, du fer (taconite), de la potasse et des phosphates, les usines textiles, la fabrication de la pate à papier et du papier, etc., les déchets du traitement posent de sérieux problèmes d'évacuation. Par exemple, dans l'industrie des phosphates, le traitement donne environ un tiers de phosphate naturel récupérable , un tiers de résidu sableux et un tiers de fines dont la dimension particulaire est inférieure à 104 microns de façon générale. Les boues minérales forment une suspension aqueuse de matières solides ultra-fines du sol qui sont associées au minerai et qui passent en solution lors du traite ment.Ainsi, les boues phosphatées d'une usine d'enrichissement contiennent environ 5 % de matières solides et/ou représentent 150 % du volume de la matière traitée. Les boues minérales ont des propriétés analogues à des collordes qui sont sans doute responsables en grande partie des mauvaises caractéristiques de déshydratation. Ainsi, ces boues comprennent de très fines particules analogues à des collordes, en suspension dans de lreau, provenant essentiellement de la montmorillonite et de l'attapulgite contenues. On sait que ces deux matières forment environ le tiers de la composition de la boue. On sait aussi que ces matières se comportent comme des colloldes lorsqu'elles sont exposées à l'eau. Elles ont tendance à absorber l'eau ou à lier de liteau et à former une matière en suspension. Certaines boues microbiennes ont aussi des propriétés analogues à celles des colloïdes et leur évacuation nécessite des efforts extraordinaires. Par exemple, on connatt des déchets textiles, provenant par exemple des usines de dégraissage de la laine, des déchets de papier et de ptte à papier formés dans les usines de pâte à papier et de papier, et des déchets des usines le traitement des eaux d'égout par le procédé des boues activées avec digestion aérobie. Certains domaines des industries chimiques, les matières plastiques, du papier et des textiles posent aussi les problèmes de traitement de boues microbiennes. L'industrie a essayé d'utiliser les procédés classilues de sédimentation, pendant des années, pour la déshydratation des boues minérales et microbiennes, mais ces procédés ne se sont pas révélés efficaces en pratique. Par exemple, dans les industries l'extraction, le volume des boues formées par épaississement, mdme après de très longs temps de sédimentation, est bien plus important que le volume total de la matière extraite. On pense que ceci est dA au fait que les molécules d'eau se lient à la structure cristalline à la fois avec l'attapulgite et la montmorillonite, si bien que le volume est accru. Bien qu'onait su dans l'industrie que le stockage derrière des digues ne constituait pas une solution globale du problème, lorsqu'on a d'abord envisagé I1 évacuation des déchets à grande échelle, on disposait de surfaces très importantes pour le simple stockage des boues dans des mares ou pour leur renvoi dans les mines. Pendant des années, on a tenté d'optimiser une telle installation et d'obtenir un stockage maximal des boues par unité de surface des mares. Cependant, ce procédé équivaut au stockage pratiquement permanent des déchets, et il pose donc les problèmes précités. Au cours des années, on a considéré de nombreuses possibilités pour la déshydratation des boues minérales et microbiennes. On a ainsi essayé d'utiliser des hydrocyclones, des hydroclasseurs, des clarificateurs et d'autres appareils de déshydratation mécanique. On a aussi essayé la filtration et Les centrifugeuses. Les procédés de séparation des liquides d'une suspension par électrophorèse et électro-osmose sont très utilisés pour la déshydratation des argiles, notamment en Europe. Ces procédés sont cependant trop comateux et il semble qu'on ne les ait pas utilisés dans l'industrie. On a aussi considéré le séchage par congélation, et, bien que cette technique se soit révélée pronetteuse, la crise actuelle de l'énergie la rend pratiquement inutilisable. Comme on a constaté la présence de micro-organismes dans certains déchets, l'établissement Bureau of Mines, Etats Unis d'Amérique, a étudié l'utilisation des micro-organismes pour la déshydratation des boues de phosphate. Des recherches réalisées indiquent que, dans certaines conditions, des matières solides des boues diluées peuvent former des agrégats et peuvent entre rassemblées lors de la!croissance de certaines moisissures. Cependant, le cotit et les difficultés de réglage posent des problêmes. On a aussi essayé d'utiliser de nombreux autres procédés, notamment l'addition de colorants, le traitement sélectif par une huile, la flottation, le lessivage par un acide, l'échange d'ions, l'irradiation par des ultra-sons, l'irradiation par des rayons gamma et l'application de champs électriques et magnétiques induits. Dans certains cas, il apparat une déshydratation partielle et, dans plusieurs cas, la vitesse de déshydratation est accrue. Cependant, dans la plupart des cas, ces procédés sont motteux ou nécessitent trop d'énergie. La floculation ou la coagulation des boues a aussi attiré l'attention, étant donné les avantages évidents obtenus par déshydratation rapide des déchets par simple addition de produits chimiques. Ainsi, on peut récupérer de l'eau utilisable, et les matières solides comprimées peuvent subir un traitement ultérieur ou au moins occupent beaucoup moins de place dans une décharge que dans une mare. Surtout, les mares inutiles, encombrantes et dangereuses sont éliminées du paysage. Les brevets décriventpour cette raison un certain nombre de procédés de floculation des boues minérales, notamment de phosphates. Par exemple, le brevet des Etats-Unis d'Amérique Ng 3 680 698 décrit un polyélectrolyte, par exemple un polyacrylamide utilisé, soit seul, soit combiné à du gypse, sous forme d'un agent de floculation au cours d'une première étape, les brevets des Etats-Unis d'Amérique N9 3 763 041 et 3 761 239 décrivent les résidus utilisés pour le traitement des boues, le brevet des Etats-Unis d'Anérique NO 3 725 265 décrit l'utilisation d'hydroxyde de calcium qui élève le pH et précipite les matières solides des boues, le brevet des Etats-Unis d'Amérique N9 3 346 463 qui décrit lrutilisation d'agents floculants sous forme de polysaccharides, le brevet des Etats-Unis d'Amérique N9 3 020 231 décrit llutilisation d'un polyélectrolyte tel que l'oxyde de polyéthylène, le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 2 988 504 décrit l'utilisation d'un agent organique de clarification combiné à un silicate alcalin, le brevet des Etats Unis d'Amérique N9 2 660 303 décrit l'utilisation d'une matière à base d'amidon comme agent floculant, et le brevet des Etats-Unis d'Amérique N9 2 381 514 décrit l'utilisation d'une combinaison de soude caustique et de silicate de sodium qui provoque la floculation. Cependant, comme le note le rapport de The Bureau of Mines Report of Investigations, RI 7816, 1973, "Electrophoresis and Coagulation Studies of Some Florida Phosphate Limes, de nombreuses techniques conviennent au laboratoire pour la déshydratation des boues, mais aucune d'entre elles ne constitue une technologie au point dont l'application peut être réalisée de façon rentable. Ainsi, il n'existe pas actuellement de procédé efficace et économique de déshydratation des boues minérales et microbiennes. Il n'existe pas non plus de procédé efficace d'évacuation des cendres volantes. Celles-ci forment les déchets bien connus de la combustion du charbon pulvérisé. On les recueille dans les cheminées des centrales, à l'aide de précipitateurs mécaniques et/ou électrostatiques. Les cendres collectées sont souvent évacuées par déversement dans des mares ou à d'autres emplacements d'évacuation. Ainsi, les avantages d'un dispositif utile d'évacuation des centres volantes sont évidents. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique NP 3 338 828 décrit le traitement de déchets aqueux tels que les eaux d'égout, par addition d'une matière minérale hydrosoluble de coagulation, de petites quantités de cendres volantes collectées par précipitation électrostatique, et d'un additif de coagulation sous forme d'un polyélectrolyte organique.Cependant, le brevet plus récent des Etats-Unis d'Amérique No 3 388 060 indique Xe procédé du brevet des Etats-Unis d'Amérique précité No 3 338 828 n'est pas universel et n1 assure pas le retrait réel des phosphates de l'eau. Le brevet précité No 3 388 060 décrit l'utilisation de cendres volantes traitées par un acide, avec une matière minérale hydrosoluble de coagulation et un additif de coagulation sous forme d'un polyélectrolyte organique. Cependant, l'utilisation de cendres volantes traitées parhn acide exige que les cendres volantes subissent des étapes de traitement avant utilisation comme additif de floculation.Cette caractéristique décourage donc toute utilisation des cendres volantes de cette manière pour l'évacuation de ces cendres volantes elles-mmes. De manière analogue, le brevet des Etats-Unis dtAmé- rique N9 3 226 319 décrit un procédé de traitement de déchets industriels aqueux par utilisation d'un polyélectrolyte et d'un agent de charge, par exemple des cendres de charbon, de la poudre de calcaire, du ciment ou des déchets obtenus par traitement du charbon. Cependant, le traitement des acides usés de décapage, considérés dans ce brevet, nécessite un acide de neutralisation et un procédé en plusieurs étapes. Cette caractéristique décourage aussi en réalité l'utilisation des cendres volantes dans un procédé de déshydratation. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique NQ 3 446 731 décrit un procédé de traitement des résidus huileux par utilisation de cendres volantes et d'alun ou de chlorure ferrique. Cependant, des essais ont montré que l'addition de tels additifs minéraux de coagulation ne provoquent pas toujours une sédimentation rapide et satisfaisante des boues minérales et microbiennes. Ainsi, un procédé économique et efficace d'évacuation des cendres volantes est très souhaitable. L'invention résout les deux problèmes précités et concerne un procédé utilisable en pratique et destiné à la déshydration des boues minérales et microbiennes et simultanément à l'évacuation des cendres volantes. Le procédé comprend l'addition réglée d'abord de cendres volantes, puis d'un polyélectrolyte dans des déchets liquides contenant des particules solides colloldales en suspension. Le mélange lent de ces ingrédients avec la matière de déchet provoque la floculationl et les matières solides coagulées se déposent et donnent une couche transparente d'eau qui peut entre retirée par décantation ou de toute autre manière. Les cendres volantes sont ajoutées à raison d'environ 0,1 à 0,4 % et de préférence de 0,2 % en poids de la solution totale de déchets à traiter, Cette grandeur représente la quantité de cendres volantes sèches qui doivent être ajoutées à une solution de déchets contenant environ 5 % de matières solides. Il est cependant avantageux que les cendres volantes sèches dans la quantité indiquée, soient mises en suspension (avec une quantité suffisante d'eau) ou préparées d'une autre manière, afin qu'elles puissent entre mélangées facilement et soigneusement avec les déchets, le polyélectrolyte étant alors seulement ajouté. Le polyélectrolyte peut être tout polymère bien connu, par exemple du polyacrylamide, de l'oxyde de polyéthylène, de la polyéthylène-amine, des sulfonates aromatiques polyvinyliques, etcs, mais il s'agit de préférence d'un polyacrylamide. Cette matière est avantageusement préparée à une concentration de 0,001 à 0, 005 % , avantageusement de l'ordre de 0,002 % , et elle est ajoutée sous cette forme à raisoid'environ 10 à 25 % du poids de la solution de déchets, lorsque celle-ci a une teneur en matières solides d'environ 5 % (c'est-à-dire 1 à 12,5 parties par million et de préférence 2 à 5 parties par million).Les boues minérales et microbiennes contenant moins de 5 % de matières solides peuvent entre traitées de manière analogue, car les additifs qui conviennent à la coagulation de déchets contenant 5 % de matières solides, provoquent aussi la coagulation des déchets à plus faible teneur en matière solide, bien que les quantités de cendres volantes et de polyélectrolyte utilisés dans ces cas puissent être réduites. Les boues dont la teneur en matières solides est supérieure à 7,5 % environ doivent être diluées par de l'eau d'appoint, afin que cette teneur soit de l'ordre de 5 % lors du traitement. L'utilisation d'un polymère plus dilué ou d'une plus grande quantité de polyélectrolyte a évidemment le même effet. En pratique, le réglage des boues à une teneur de 5 % environ de matières solides peut être facilement réalisé, car les déchets sont en général pompés, soit directement de l'usine de traitement, soit à partir des mares, dans un récipient de mélange avec la quantité nécessaire d'eau d'appoint. Les cendres volantes et le polyélectrolyte sont alors ajoutés dans le récipient de mélange, bien que le traitement sur place des matières de déchets soit aussi possible, dans les mares ou les bassins de décantation (c'est-à-dire que la mare elle-même forme le récipient de mélange).Lors du pompage des solutions de déchets, on peut utiliser la circulation pour le mélange des ingrédients, car l'introduction de la solution de cendres volantes et de la solution de polyélectrolyte provoque un effet de mélange avec la solution de déchets qui circule. Ainsi, il faut que le mélange soit suffisant pour que les cendres volantes et ltélectrolyte soient bien dispersés dans les déchets, mais simultanément, il ne doit pas briser les particules coagulées qui se forment en fines qui ne peuvent plus se déposer. Il est aussi important que les cendres volantes soient ajoutées et mélangées aux déchets avant addition du polyélectrolyte, car l'addition dans tordre inverse donne une moindre coagulation, avec des résidus formés de fines et de cendres volantes. On pense que ce phénomène s'explique par la tendance naturelle à l'agglo- mération des fines particules de cendres volantes avec les particules les plus fines de déchets, lors de l'addition dans les déchets. Ces particules agglomérées sont alors efficacement coagulées par le polyélectrolyte.En l'absence des cendres volantes ou lorsque celles-ci sont ajoutées après le polyélectrolyte, les particules ultra-fines des déchets ne floculent pas, sauf après addition de quantités très importantes et non rentables de polyélectrolytes. Les cendres volantes telles quelles sont collectées par îesprécipitateurs dans les centrales thermiques consommant du charbon, peuvent entre utilisées au cours du procéda de l'invention, soit sous forme sèche, soit sous forme d'une suspension aqueuse (la préparation dtune.suspension aqueuse est avantageuse car elle facilite le mélange avec les déchets) Comme indiqué précédemment, l'évacuation des cendres volantes est souvent réalisée par déversement dans des mares, et ces cendres qui ont déjà été évacuées peuvent aussi être utilisées pour le procédé de l'invention. Ainsi, non seulement on utilise les cendres des mares, mais aussi on peut récupérer dans une certaine mesure le terrain occupé par l'emplacement d'évacuation des cendres volantes.En fait, les cendres des mares peuvent être préférables dans certains cas, car elles ont une teneur élevée en humidité et une teneur élevée en carbone La première caractéristique peut entre importante pour l'expédition dans des véhicules ouverts et pour la mise des cendres sous forme-d'une suspension. La seconde caractéristique facilite la formation des channes polymères du polyélectrolyte/ Les cendres volantes et le polyélectrolyte sont les seuls ingrédients essentiels nécessaires pour la coagulation de la boue minérale ou microbienne.Comme indiqué, les cendres volantes sont des déchets et les polyélectrolyteslorsqutils sont utilisés dans lesquantités indiquées et avec les concentrations indiquées, sont relativement peu coûteux Si bien que le procédé de l'invention est très intéressant au point de vue de la rentabilité. L'addition d'autres ingrédients tels que des agents minéraux de coagulation n'est pas nécessaire et accroît seulement le coût du traitement. On constate aussi que de petites quantités de telles matières ajoutées ne nuisent pas au processus de déshydratation. D'autre part, elles ne facilitent pas la coagulation et les grandes quantités peuvent avoir un effet nuisible. Ainsi, 11 addition controlée de cendres volantes et de petites quantités d'un polyélectrolyte dilué permet la déshydratation efficace et rentable des boues minérales et microbiennes. L'invention concerne donc un procédé efficace de déshydratation des boues minérales et des boues microbiennes usées sous forme de suspensions colloidales, par addition d'abord de cendres volantes puis d'un polyélectrolyte à la boue. L'invention concerne aussi un tel procédé dans lequel une boue ayant une concentration fixe en matières solides est pompée dans un récipient de mélange afin qu'elle se mélange doucement et soigneusement avec des cendres volantes et un polyélectrolyte, les matières solides coagulées qui se forment étant séparées de l'eau transparente dans des réservoirs de sédimentation et/ou des mares de stockage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est un diagramme synoptique d'une installation destinée à la mise en oeuvre du procédé de l'invention la figure 2 est une vue en plan d'un récipient de mélange avantageysement utilisé selon l'invention ; et la figure 3 est une élévation latérale schématique du récipient de la figure 2, et elle représente aussi un réservoir de sédimentation qui peut être utilisé en même temps. La figure 1 est un diagramme synoptique d'un exemple d'installation destiné à la mise en oeuvre d'un mode d'exécution avantageux du procédé de l'invention ; elle représente schématiquement une drague 10 (ou une série de dragues) placée dans une mare existante à boues rôle de la drague 10 est de pomper des déchets et -de les transmettre au récipient 12 de mélange. Evidemment, lorsque les déchets à utiliser proviennent directement d'une usine de traitement, ils peuvent parvenir directement dans le récipient 12 bien que, lorsque le traitement doit être retardé, des réservoirs ou mares de stockage temporaire puissent conserver la production courante des boues juequtà ce qu'elles soient pompées dans le récipient 12 en vue du traitement selon l'invention. La drague 10 peut être d'un type qui comporte des godets montés horizontalement afin qu'ils disposent régulièrement les matières dans la tête d'aspiration. La drague 10 comporte avantageusement un appareillage de contrôle si bien que le débit de la matière pompée dans le récipient 12 peut être toujours le même. Simultanément, la teneur en matières solides des déchets est déterminée de façon continue ou discontinue. Le réglage de la teneur en matières solides à 5 % environ peut nécessiter l'addition d'eau d'appoint. Celle-ci parvient par la canalisation 14 de la figure 1 et, dans l'appareil de la figure 2, par addition dans la canalisation 34 utilisée pour 11 introduction des déchets dans le récipient 12. Comme représenté sur la figure 2, la solution de déchets provenant de la canalisation 34 pénètre tangentiellement dans le récipient 12, dans le sens horaire. Une circulation des fluides dans le sens horaire est avantageuse car elle correspond au sens de rotation naturelle dans l'hémisphère nord, si bien que les additifs sont bien mélangés et les matières solides qui se forment se déposent facilement. Cependant, un mélange avec circulation dans le sens anti-horaire est aussi possible. Une suspension de cendres volantes pénétrant par la canalisation 36 est ajoutée à la solution de déchets qui circule au point d'introduction. Les cendres volantes sont ajoutées à raison de 0,1 à 0,41 et de préférence 0,2 % environ de cendres volantes sèches par rapport au oids total de la solution de déchets, lorsque celle-ci a une teneur en matières solides inférieure ou égale à 5 % (correspondant à 20 à 80 kg, et de préférence à 40 kg de cendres volantes par tonne de matières solides sèches de la boue). Comme indiqué précédemment, étant donné la circulation du fluide, le mélange des deux solutions est facile lorsque les fluides tournent concentriquement dans le sens horaire (comme indiqué par les flèches) autour de la rigole 38 du récipient 12. Comme indiqué sur la figure 1, les cendres volantes sont livrées par chemin de fer au poste 16, et des camions 18 les transportent à la trémie 20 de stockage qui se trouve à l'emplacement de l'opération de déshydratation. Comme indiqué précédemment, il peut s'agir de cendres volantes sèches telles qu'elles sont collectées, ou de cendres de mares ayant une teneur plus élevée en humidité. Un appareil 22 de distribution à courroie transporte des quantités mesurées de cendres volantes directement au récipient 12 ou dans une zone dans laquelle les cendres sont mises sous forme d'une suspension aqueuse avant introduction dans le récipient 12. Comme représenté sur la figure 1, le polyélectrolyte est introduit à partir du poste 32 auquel il a été mis en solution. Dans le cas de déchets traités ayant une teneur en matières solides d'environ 5 % et moins, la quantité de solution de polyélectrolyte ajoutée est d'environ 1 à 12,5 parties par million(ppm), avantageusement de 2 à 5 ppm. Cette addition peut être réalisée par l'introduction de 10 à 25 % en poids d'une solution ayant une concentration de 0,001 à 0,005 % (avantageusement de l'ordre de 0,002 %) ou d'une quantité plus faible d'un polyélectrolyte plus concentré. Sur la figure 2, le point d'introduction du polyélectrolyte porte la référence 42 et on note que le polyélectrolyte pénètre lorsque les cendres volantes ont déjà été bien mélangées aux déchets.Un mélange régulier et poussé a lieu ensuite lors de la circulation de la boue dans la rigole 38 et de la solution introduite de polyélectrolyte. Il faut noter que le récipient 12 de mélange représenté sur les figures 2 et 3 (sur lesquelles des références identiques désignent des éléments analogues) n'est qu'un dispositif donnant le mélange voulu des additifs et des cendres volantes. Tout autre dispositif convient dans la mesure où il donne un mélange poussé sans agitation indésirable qui pourrait provoquer la cassure par cisaillement des particules agglomérées qui se forment lors de la coagulation. Ainsi, un clarificateur primaire classique à crémaillère de mélange à mouvement lent convient aussi ou, comme indiqué sur la figure 1 dans une variante, de l'air comprimé peut assurer le mélange. Les déchets, les cendres volantes et le polyélectrolyte mélangés sont évacués du récipient 12 soit directement dans une mare 26 de stockage, soit dans une telle mare après arrêt temporaire dans un réservoir 24 de sédimentation. Sur les figures 2 et 3, le dispositif d'évacuation du récipient 12 est un déversoir 40. lorsque l'installation comprend un réservoir 24 de sédimentation, l'eau transparente qui surnage peut être retirée partiellement par la canalisation 25 alors que les matières solides coagulées commencent à se déposer, si bien que les liquides et les solides se séparent (voir figures 1 et 3). La coagulation a lieu quelques minutes après l'introduction des cendres volantes et du polymère, et une partie de la sédimentation a lieu peu après. Dans le cas des additifs utilisés avec les quantités indiquées, la teneur en matièreisoli- des de la matière coagulée du réservoir 24 est au plus de 20 à 30 % environ seulement, alors qu'elle est de 40 % dans le cas d'un gâteau solide. Pour cette valeur de 20 à 30 % de matières solides, il se forme une pâte visqueuse qui peut être facilement évacuée dans la mare 26 de stockage. Dans la mare 26, de l'eau transparente est retirée par une pompe 28 et elle est renvoyée dans l'usine de traitement où elle est utilisée, ou une partie peut être recyclée par les canalisations 14 et 30 afin qu'elle forme l'appoint nécessaire à la formation de la solution de déchets et de la solution de polyélectrolyte. Une partie de cette eau peut aussi être utilisée pour la mise en suspension des cendres volantes le cas échéant. De plus, une décantation supplémentaire des matières solides coagulées s'effectue dans la mare 26. La teneur résultante en matières solides de 20 à 30 ss correspond à une matière qui peut être soumise à un traitement ultérieur, qui peut être déshydratée mécaniquement ou thermiquement de façon plus importante, le gâteau de filtration étant utilisé dans un but utile quelconque, ou qui peut être utilisée pour la décharge car elle supporte le sable et/ou la terre. lorsque la mare 26 a un fond sableux en particulier, le chargement par une matière de revêtement est efficace car la pression termine la déshydratation des matières coagulées par déplacement de l'eau, par exemple par le fond sableux, si bien que la décharge résultante est sous forme d'une terre solide et cultivable. La matière coagulée à 20-30 % de matières solides, obtenue selon l'invention, diffère des boues minérales et microbiennes qui sont arrivées-à cette concentration de matières solides par simple vieillissement. les boues concentrées représentent encore une suspension de type colloïdal dont la déshydratation commode n'est pas facile ; au contraire, les matières solides coagulées selon l'invention peuvent être facilement traitées par divers dispositifs afin que la déshydratation soit poussée jusqu'à la valeur voulue. En outre, ces matières peuvent être facilement déplacées avec un appareillage classique de déplacement de terre, avec un séchage supplémentaire. On constate aussi que le procédé de coagulation de l'invention permet la formation d'eau douce transparente avec un effet faible ou nul sur la qualité de l'eau résultante. le changement de pH du type qui apparaît après addition de nombreux acides minéraux de coagulation est faible, et l'eau obtenue ne présente aucun effet toxique. Exemple 1 On place un échantillon de 250 cm3 de boue de phosphate , ayant une teneur en matières solides d'environ 5 %, dans treize béchers d'essai. On ajoute divers agents connus de coagulation, comme indiqué dans le tableau qui suit, et on obtient les résultats du tableau. L'addition des ingrédients est réalisée dans tordre indiqué, avec une agitation lente dans le sens horaire pendant 20 minutes dans chaque cas. Comme l'indique le tableau, on observe le résultat juste après mélange et après décantation d'une nuit (12 heures). Essais 1 2 3a 3b 3c 4a 4b 4c 4d 5a 5b 5c 5d Boue de phosphate à 5 %, cm 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 Cendres des mares, g 0,5 0 0,5 0,1 1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Polymère*, cm 0 25 25 25 25 5 25 50 100 25 25 25 25 Al2(SO4) à 1 %, cm --- --- --- --- --- --- --- --- --- 10 --- --- 10 Sol. CaO à 1 %, cm --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- 10 10 Sol.FeCl3 à 1 %, cm --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- 10 --- 10 Niveau de floc, cm néant 240 175 175 175 240 175 150 150 225 225 200 225 Niveau de floc après une nuit, léger 240 150 175 160 200 150 150 150 200 200 200 200 cm Nature du floc néant très moyen fin fin mau- moyen gros gros fin fin gros fin vaus Matière qui trou- trou- trans-trou-trans-trou- trou-trans- trans-trans- trou- trou- trousurnage ble ble parente ble paren te ble parent pa- pa- ble ble ble ble rente rente Ecume en surface --- --- néajnt néant néant un néant néant néant un néant un néant peu peu peu Divers : l'essai 3b indique la séapration d'une couche de boue * 0,002 % d'un copolymère à base d'acrylamide, faiblement anionique et formant un polyélectro lyte, vendu sous la marque "HERCOFLOC" 818.2 par Hercules Incorporated, Wilmington, Delaware. Dans les résultats du tableau, plus le nombre indiquant la formation du floc est faible et plus les matières solides coagulées sont condensées et se sont décantées. Ainsi, les résultats de formation de floc montrent que les valeurs optimales sont obtenues avec 0,2 % de cendres volantes environ ajoutées avec 10 à 25 % de solution à 0,002 % de polyélectrolyte (essais 3a et 4b-4c). Lorsqu'on n'utilise que des cendres volantes, il n'apparat pas de coagulation (essai 1). Lorsqu'on n'utilise que du polyélectrolyte, il apparaît une coagulation très fine et faible, mais on n'obtient pas de matière transparente qui surnage (essai 2). Cependant, lorsqu'on utilise les deux matières ensemble, on obtient une bonne sédimentation ainsi qu'un liquide transparent qui surnage et dont la séparation par décantation est facile (essais 3a et 4b-4c).Le tableau indique que la plus grande formation de floc est la plus avantageuse. Ainsi, on observe que, dans le cas des résultats optimaux, la matière déposée est une agglomération de particules spongieuses de dimension moyenne ou grosse (essais Da et 4b-4c). Lorsqu'il a été bloqué dans de telles masses agglomérées, le sédiment se déplace dans la solution, avec diverses dimensions et n'est pas sous forme de particules finement divisées ; cependant, une agitation importante provoque la rupture des chatnes polymères et la reconstitution de la suspension collodale. Les matières solides du sédiment sont filtrées et/ou séchées à ltétuvefiet elles forment un gssteau de filtration qui peut être emballé, découpé ou traité d'une autre manière. Lorsqu'on utilise une quantité nettement inférieure à 0,2 de cendres volantes, le nombre de particules de cendres volantes est insuffisant pour provoquer l'agglomération de toutes les particules solides ultrafines de la boue. Après addition du polymère, bien qu'il apparaisse certaines coagulations, toutes les matières solides ne sont pas retirées et on note une séparation de couche de boue (essai 3b). D'autre part, lorsqu'on ajoute une quantité plus importante de cendres volantes, celles-ci sont bien plus que suffisantes pour la coopération avec les matières solides ultrafines de la boue (essai 3c).Il reste donc en sus pension des particules de cendres volantes non fixées qui coagulent en concurrence avec la matière solide de la boue qui nécessite des quantités supplémentaires de polyélectrolyte ainsi, le procédé est moins intéressant par ses résultats de floculation et de rentabilité. L'explication donnée du role des cendres volantes n'est qu'hypothétique mais elle paraît confirmée par les résultats de l'exemple. De manière analogue, on suppose que le polyélectrolyte forme de longues chaînes moléculaires qui piègent ou fixent chimiquement ou méoaniquement les matières solides en suspension. lorsque la quantité de polyélectrolyte est trop faible, la formation des chatnes est insuffisante et toutes les matières solides ne sont pas retirées (essai 4a). Bien qu'on puisse utiliser plus de 25 % d'un polyélectrolyte à 0,001 - 0,005 % (plus de 12,5 ppm), l'efficacité du traitement n'en est pas augmentée (essai 4d).Cette addition peut meme entre nuisible au point de vue de la réalisation car les concentrations et quantités plus importantes sont difficilement mélangées à la solution de boue. En outre, l'utilisation de quantités de polyélectrolyte supérieures à celles qui sont nécessaires, n'est pas rentable. Cependant, des quantités importantes de polyélectrolyte sont efficaces et elles entrent donc dans le cadre de 11 invention. En outre, l'addition d'agents minéraux de coagulation de type connu ne facilite pas la mise en oeuvre du procédé mais au contraire, dans certains cas, donne de moins bons résultats (essais Sa à 5d). Pour cette raison, on pense que le procédé de déshydratation des boues minérales selon l'invention est supérieur aux procédés connus par ces résultats, les possibilités d'adaptation aux différents cas comme décrit précédemment, et sa rentabilité. Exemple 2 On utilise un échantillon de boues de talc reçu de American Talc Company, Alpine, Alabama, Etats-Unis d'Amérique. La concentration en matières solides de l'échantillon est de 8,8 % et son pH de 5,0 On réduit la concentration des matières solides à 5,0 % avec de l'eau et on utilise la composition suivante 200 cm3 de boue de talc à 5 % de matièreisolides 0,4 g de cendres volantes de mares 30 cm3 de I,Hercofloc1! 818.2 (0,004 %) (polyacry lamide faiblement anionique) On traite la boue afin qu'elle forme des flocs très représentatifs et ceux-ci tombent à un niveau de 70 cm3, en 30 secondes, et laissent de l'eau transrarente. La vitesse de sédimentation des boues reçues est d'environ 25 cm3/h pour un échantillon de 200 cm3. Ainsi, il aurait fallu environ 5 heures ou plus pour que l'échantillon de 200 cm3 se dépose jusqu'aiveau de 70 cm3. Après formation du floc, on agite le mélange et on le laisse se déposer à nouveau. Le dépit s'effectue en 30 secondes. Exemple 3 On reçoit un échantillon de boues de mica de Franklin Mineral Products, Hartwell, Géorgie, Etats-Unis d'Amérique. La concentration des matières solides est de 11,4 % et le pH de 6,0 dans la matière reçue. On réduit la concentration des matières solides à 5,0 % à l'aide d'eau et on forme une composition qui contient 200 cm3 de boue de mica à 5 % de matières solides 0,4 g de cendres volantes de mares 20 cm3 de Hercofloc 818.2 (0,002 %) (polyacryla mide faiblement anioni que) Après traitement, cet échantillon donne des flocs caractéristiques qui se déposent très rapidement, en 15 secondes, et laissent en tête de l'eau très transparente. A titre de comparaison, les volumes finals de sédimentation sont les suivants Echantillon traité de 200 cm3 : 30 cm3 Echantillon non traité de 200 cm3 : 60 cm3 Echantillon non traité de 200 cm3 (teneur en matières solides réglée à 5 %) : 25 cm3 Les deux échantillons non traités laissent une eau trouble. La vitesse de sédimentation de la matière telle que reçue est d'environ 50 cm3 pour 15 minutes pour un volume total d'échantillon de 100 cm3. Exemple 4 On reçoit un échantillon de boue microbienne d'une usine de dégraissage de laine de Caroline du Sud, Etats-Unis d'Amérique. lia concentration des matières solides de l'échantil- lon reçu est de 3,9 % et son pH de 7,0. La matière a une vitesse de sédimentation naturelle d'environ 3 cm3 par minute pour un échantillon de 200 cm3. On traite l'échantillon en formant la composition suivante Solution textile de déchet 200 cm3 Cendres volantes de mares 0,4 g "Hercofloc" 812.3 (0,004 %) (polyacrylamide cationi que) Après traitement, la vitesse de sédimentation est d'environ 15 cm3/mn, soit une augmentation de 5 fois, avec production de flocs caractéristiques. le liquide séparé n'est pas transparent mais toutes les boues microbiennes ne laissent pas forcément une eau transparente. Le trouble est dA aux matières/solides dissoutes telles que les enzymes, les sucres, les protéines et d'autres matières organiques. Certains colorants peuvent aussi entre dissous et donnent alors une coloration. Une partie de cette eau est aussi habituellement renvoyée en tette de 11 installation afin qu'elle active les nouvelles boues brutes. Exemple 5 On reçoit un échantillon de boues activées des installations de traitement des eaux usées de Chattahoochee, à Smyrna, Géorgie, Etats-Unis d'Amérique. L'échantillon reçu a une teneur en matières solides de 4 % et un pH de 7,2. On détermine ses propriétés en formant la composition suivante 206 cm3 de boue activée à 4 % de matières solides 0,4 g de cendres volantes de mares 50 cm3 de > 'Hercofloc" 831.2 (0,004 %) (polyacryla mide moyennement anioni que). On forme des flocs caractéristiques et le dépit s'effectue en 2 minutes. A titre comparatif, on constate que la boue non traitée a une vitesse de sédimentation d'environ 15 cm3/h. il faudrait donc 6 heures environ pour qutun échantillon de 200 cm3 se dépose jusqu'à un volume de 100 cm3. L'eau qui surnage est transparente après traitement. Exemple 6 On reçoit un échantillon de boues de vermiculite ayant un pH de 5,5 et une concentration de matières solides de 19 %. On dilue à l'eau du robinet l'échantillon, dans un rapport 3/1 ,afin que la concentration des matières solides soit d'environ 5 %. On traite l'échantillon en formant la composition suivante 200 cm3 d'échantillon de boue de vermiculite à 5 % de matières solides 0,4 g de cendres volantes de mares 30 cm3 de Hercofloc 831.2 (0,002 %) (polyacryla mide moyennement anioni que). L'échantillon forme des flocs caractéristiques et se dépose très rapidement, en 60 secondes, jusqu'au repère de 75 cm3, et il laisse une eau transparente. A titre comparatif, on note que la vitesse de sédimentation de la boue non traitée et diluée à 5 % est d'environ 6 cm3/mn pour un volume d'échantillon de 200 cm3. Lorsque le floc est formé, la vitesse de sédimentation est de 175 cm3/mn, soit une augmentation d'un facteur 30. En outre, l'échantillon non traité laisse une eau trouble après déport. Exemple 7 On reçoit un échantillon de boues de zinc de AMAX Zinc Company, East St. Louis, Illinois, Etats-Unis d'Amérique. La teneur en matières solides de l'échantillon reçu est de 7,6 % et le pH de 6,0. iOn réduit la concentration des matières solides à 5,0 et on traite l'échantillon en formant la composition suivante 200 cm3 de boue de zinc à 5 % de matières solides 0,4 g de cendres volantes de mares 50 cm3 de Hercofloc 818.2 (0,004 %) (polyacryla mide faiblement anioni que). La boue forme des flocs très représentatifs et se dépose en 2 minutes au niveau 100 cm3. A titre comparatif, la vitesse de sédimentation de l'échantillon non traité est d'environ 30 cm3/h. Ainsi, le dépit naturel d'un échantillon de 200 cm3 au repère 100 cm3 nécessiterait 3 à 4 heures environ. On agite alors 11 échantillon qui a formé le floc et on le laisse se déposer à nouveau. Le dép8t s'effectue en 1 minute. Exemple 8 On reçoit un échantillon de résidus d'amiante de Reserve Mining Company, Silver Bay, Minnesota, Etats-Unis d'Amérique. Cet échantillon provient de l'opération de blanchissage. L'échantillon reçu a un pH égal à 6 et une concentration de matières solides de 1,6 %. il s'agit d'une concentration très faible en matières solides, qui tend à réduire le rendement de la floculation. On traite l'échantillon en formant la composition suivante 200 cm3 de résidu d'amiante à 1,9 % de matières solides 0,4 g de cendres volantes de mares 50 cm3 de Kescofloc 818.2 (0,004 %) (polyacrylami de faiblement anionique). le traitement rend transparents 75 % environ de l'échantillon, en 30 secondes, la plus grande partie se déposant sous forme de grosses particules. Comme la concentration en matières solides est très faible, il ne se forme pas de réseau véritable de flocs formant un filtre lors de la sédimentation. En conséquence, certaines des particules véritablement collo!- dales restent dispersées pendant 24 heures. Exemple 9 On reçoit des échantillons de déchet de pate à papier et de papier de U. S. Plywood/Champion Paper, Canton, Caroline du Nord, Etats-Unis d'Amérique, appelé échantillon NO 1, et de Kimberly Clark Coosa River Plant, Childersbury, Alabama, Etats Unis d'Amérique, appelé échantillon N 2. L'échantillon N 1 reçu contient 1,7 % de matières solides en poids et a un pH de 7,2, et l'échantillon NO 2 reçu contient 5 % de matières solides en poids et a un pH de 7,2. On traite les échantillons en formant les compositions suivan tes 200 cm3 d'échantillon N01 200 cm3 d'échantillon N 2 0,4 g de cendres volantes 0,4 g de cendres volantes de mares de mares 40 cm3 de "Hercofloc" 812.3 50 cm3 de "Hercofloc" 812.3 (0,004 %) (polyacrylamide (0,004 %) (polyacry cationique) lamide cationique) Avant traitement, l'échantillon N 1 a une vitesse de sédimentation naturelle d'environ 1 cm3/mn. Après traitement, sa vitesse de sédimentation est multipliée par 2,5 alors que celle de l'échantillon N 2 est multipliée par 5. Il se forme des flocs caractéristiques et il apparatt de l'eau transparente dans les deux échantillons, après sédimentation. Exemple 10 On reçoit des boues de kaolin d'une mine de kaolin de Sandersville, Géorgie, Etats-Unis d'Amérique. La matière évacuée par la mare est une accumulation de toute 11 eau produite au cours de l'opération d'extraction. Le débit est d'environ 3800 m3/jour ayant une teneur en matières solides de 2,8 % et etlepHest de -t de 3w5. L'eau rejetée est traitée par la chaux afin que le pH soit élevé et que la sédimentation soit facilitée. On prélève un échantillon juste au niveau de la canalisation d'évacuation, avant tout traitement. Avant traitement, on élève la concentration en matières solides de l'échantillon par extraction d'une quantité suffisante d'eau transparente pour qutil reste un mélange à 5 % de matières solides. On traite alors un échantillon de 200 cm3 en formant la composition suivante 200 cm de boue de kaolin à 5 % de matières solides 0,4 g de cendres volantes de mares 50 cm) de "Hercofloc" 818.2 (0,004 ) (acrylamide faiblement anionique). L'échantillon forme facilement un floc en 60 secondes, jusqu'au niveau 70 cm3, et laisse de liteau transparente. Au cours d'un examen au microscope, les boues de kaolin paraissent partiellement coagulées,et ont une vitesse de sédimentation naturelle d'environ 50 cm3 et 6 minutes pour un échantillon de 100 cm3. En l'absence de traitement, l'eau décantée, après sédimentation naturelle, reste trouble pendant 2 heures environ. les échantillons traités montrent que le procédé de l'invention assure efficacement la déshydratation des boues minérales et microbiennes de nature très diverse. L'expression "boues minérales désigne les suspensions colloPdales contenant essentiellement des particules minérales, qu'il s'agisse d'eau de lavage, de résidus ou d'autres déchets liquides. Elles sont en général formées à la suite d'opérations d'extraction minière. Les'boues microbiennes" sont des suspensions colloldales qui contiennent essentiellement des matières solides organiques. Elles sont produites en général sous forme d déchets de divers procédés chimiques, des matières plastiques, du papier, des industries textiles et du traitement des eaux d'égout. il est bien entendu que l'invention nta été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Procédé de déshydratation de boues usées minérales ou microbiennes, ayant des matières solides collordales en suspension, la teneur en matières solides des boues étant de l'ordre de 5 % ou moins, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend l'addition d'ingrédients comprenant essentiellement une suspension de cendres volantes et un polyélectrolyte à base de polyacrylamide, aux boues usées, par addition initiale de la suspension des cendres volantes aux boues à traiter, à raison de 0,1 à 0,4 % environ de cendres volantes, à sec, par rapport au poids total de la solution des boues, la solution résultante étant mélangée doucement et soigneusement, puis, peu après, par addition du polyélectrolyte au mélange des boues et des cendres volantes, puis par mélange régulier et poussé afin que les matières solides se coagulent, le polyélectrolyte étant présent à raison de 1 à 12,5 ppm par rapport à la quantité totale de la solution formée par les boues, les matières solides coagulées se déposant alors, et l'eau transparente séparée des matières solides coagulées par sédimentation étant alors retirée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la boue usée est choisie dans le groupe qui comprend les résidus d'extraction minière, les eaux de lavage et de mélange, les déchets textiles, les déchets de papier et de pate à papier, et les déchets d'eaux d'égout. 3. Procédé selon la revendication 2,caractérisé en ce que les boues usées sont des boues de talc. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les boues usées sont des boues de mica. 5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les boues usées sont des boues d'une usine de dégraissage de laine. 6. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ee que les boues usées sont des boues activées provenant d'une installation de traitement des eaux d'égout. 7. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les boues usées sont des boues de vermiculite. 8. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les boues usées sont des boues de zinc. 9. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les boues usées sont des résidus d'amiante. 10.Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les boues usées sont des déchets de papier et de pate à papier provenant d'une usine de papier ou de pate à papier. 11. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les boues usées sont des boues de kaolin. 12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solution de polyélectrolyte à base de polyacrylamide est choisie dans le groupe qui comprend les solutions de polyélectrolytes anioniques et cationiques. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le polyélectrolyte à base de polyacrylamide est ajouté de préférence à raison de 2 à 5 ppm, et la suspension de cendres volantes est ajoutée de préférence à raison de 0,2 ffi de poids à sec de cendres volantes par rapport au poids total de la solution de boue. 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la suspension de cendres volantes est formée de cendres volantes de mares.