FR2771728A1 - Procede d'activation et/ou d'auto-epuration d'effluents domestiques ou industriels - Google Patents

Abstract

Procédé d'activation et/ ou d'auto-épuration d'effluents domestiques ou industriels, en particulier de bains de lavage, de blanchiment ou de désinfection, renfermant des agents oxydants, caractérisé en ce que l'on fait passer le flux à traiter sur un lit catalytique renfermant au moins un métal choisi parmi le magnésium et les métaux de transition, de façon à générer au sein du flux des espèces radicalaires très réactives aptes à le neutraliser partiellement et à diminuer son caractère polluant.

Description

La présente invention concerne un procédé d'activation et/ou d'auto-épuration d'effluents domestiques ou industriels, en particulier de bains de lavage, de blanchiment ou de désinfection, renfermant des agents oxydants.

De nombreux processus tant ménagers qu'industriels mettent en jeu des bains renfermant des quantités parfois importantes d'agents oxydants (chlorites, hypochlorites, peroxydes minéraux ou organiques, ...) qui peuvent être récupérés (circulation en boucle fermée) ou simplement rejetés à l'égout.

A titre d'exemple non limitatif de tels processus, on peut citer le blanchiment du linge (blanchisserie, industrie textile) du papier (industrie papetière) ainsi que les processus de lavage et de désinfection à base d'agents oxydants (vaisselle, agro-alimentaire), tant sur le plan industriel que sur le plan de l'utilisateur particulier.

Dans leur contexte, ces processus mettent, en règle générale, en jeu des réactions de type ionique, ce qui a pour corollaire une réactivité relativement faible (aspect potentiel) et une vitesse peu élevée (aspect cinétique) ; il en résulte que des quantités d'agents oxydants non négligeables peuvent être présentes dans les flux sortant du réacteur.

Ces résidus entraînent différents inconvénients touchant, en particulier, le domaine de la protection de l'environnement : en effet, des effluents chargés en agents oxydants sont toxiques et polluants et ne peuvent pas être directement rejetés à l'égout, ce d'autant plus qu'ils sont peu biodégradables.

I1 est en outre à noter qu'il peut être gênant de réutiliser, dans certaines phases d'un processus en boucle fermée, des solutions renfermant des agents oxydants, même à l'état de traces.

L'objet de l'invention est de proposer un procédé d'activation et/ou d'auto-épuration d'effluents domestiques ou industriels renfermant des agents oxydants de nature à remédier à ces inconvénients.

A cet effet, elle concerne un procédé du type susmentionné caractérisé en ce que l'on fait passer le flux à traiter sur un lit catalytique renfermant au moins un métal choisi parmi le magnésium et les métaux de transition, de fa çon à générer au sein de ce flux des espèces radicalaires très réactives aptes à le neutraliser partiellement et à diminuer son caractère polluant.

Conformément à l'invention, le (s) métal (ux) peuvent être sous forme métallique et/ou sous forme de sels et/ou d'oxydes et/ou d'hydroxydes métalliques.

Un tel procédé peut schématiquement être compare à l'auto-épuration des gaz d'échappement des véhicules automobiles grâce à l'interposition d'un pot catalytique qui transforme les gaz toxiques en gaz carbonique et en eau : le principe d'un tel dispositif consiste, en effet, à faire passer le flux gazeux à traiter sur un lit catalytique finement divisé de façon à réaliser l'oxydation du CC en C02, la combustion des hydrocarbures imbrûlés et la réduction des oxydes d'azote.

Conformément à l'invention, le lit catalytique agit cependant sur un flux non pas gazeux mais liquide, et doit donc être adapté en conséquence.

En règle générale, on opte pour une mise en contact du type lixiviation ; bien entendu, la géométrie et le volume de l'appareillage utilisé ainsi que la quantité de catalyseur dépendent, dans chaque cas, de la cinétique de la réaction (température du flux, temps de contact souhaité, ...) ainsi que du débit et de la charge des effluents à traiter.

Il est à noter que, conformément à l'invention, le lit catalytique peut être situé à l'extérieur du réacteur de lavage.

L'idée à la base de l'invention est donc d'activer les agents oxydants présents dans les effluents à traiter de façon à passer d'un processus de type ionique à un processus de type radicalaire dans lequel la réactivité est beaucoup plus élevée suite à l'apparition de radicaux libres dont la durée de vie est extrêmement courte.

Dans le cadre d'un processus en boucle fermée, les espèces radicalaires ainsi créées peuvent être remises en circulation de façon à élever le niveau de réactivité, ce en tenant toutefois compte des risques pouvant être inhérents à une réactivité plus forte associée à une cinétique plus rapide.

Conformément à l'invention, les espèces oxydantes radicalaires se combinent dans tous les cas quasi instantanément avec les matières organiques oxydables présentes dans les effluents ; il en résulte une oxydation au moins partielle de celles-ci en oxydes de carbone, ce qui présente l'avantage d'entraîner une diminution de la DCO (Demande Chimique en Oxygène) présente dans le flux ainsi que des charges financières associées.

On a pu vérifier que la présence des espèces radicalaires entraîne parallèlement une diminution des populations bactériennes et autres micro-organismes et donc des éléments microbiologiques.

Plus précisément, les réactions radicalaires qui se produisent au sein des effluents à traiter conformément à l'invention peuvent être schématisées de la manière suivante
catalyseur
R-O-O

R-O-+ O* n O+ + (CH2)m

n/2 C02 + n H+ + (CH2)m-n/2
En conséquence, ces réactions s'accompagnent d'un dégagement de C02 et d'une libération d'ions H+ ; ceci entraîne une neutralisation des effluents vu que, conformément à l'invention, ceux-ci ont en règle générale un pH alcalin.

Par suite, les effluents ainsi traités peuvent être plus facilement réutilisés ou rejetés à l'égout.

Il est, également, à noter que lorsque l'on augmente la teneur du flux en agents oxydants, on augmente parallèlement les quantités présentes dans les rejets, et par voie de conséquence, on diminue la DCO et donc le caractère polluant des rejets, ce qui est particulièrement avantageux.

Conformément à l'invention, le ou les métal (ux) de transition, mis en oeuvre dans le lit catalytique, est (sont) fonction de la nature des effluents à traiter il(s) peut (vent) avantageusement être choisi(s) dans le groupe formé par le fer, le chrome, le nickel, le manganèse ou le cuivre.

Préférentiellement, le catalyseur se trouve sous une forme physique permettant l'obtention de surfaces de contact importantes sans toutefois être trop finement divisé afin d'éviter au maximum le risque de colmatage par un fluide chargé.

Les caractéristiques du procédé d'activation et/ou d'auto-épuration qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux exemples ci dessous
Exemple l
On a fait passer des effluents provenant d'un centre hospitalier dont la charge de DCO était initialement de l'ordre de 1300 mg/l sur du manganèse métallique ; après quelques minutes de contact, on a pu diminuer cette charge à une valeur de l'ordre de 100 à 150 mg/l, ce qui correspond au dixième de la charge initiale.

Claims (2)

REVENDICATIONS 1") Procédé d'auto-épuration d'effluents domestiques ou industriels, en particulier de bains de lavage, de blanchiment ou de désinfection, renfermant des agents oxydants, caractérisé en ce que l'on fait passer le flux à traiter sur un lit catalytique renfermant au moins un métal choisi parmi le magnésium et les métaux de transition, de façon à générer au sein du flux des espèces radicalaires très réactives aptes à le neutraliser partiellement et à diminuer son caractère polluant.
1. 20) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le (les) métal (ux) de transition est (sont) choisi (s) dans le groupe formé par le fer, le chrome, le nickel, le manganèse ou le cuivre.
2. 30) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le (s) métal (ux) sont sous forme métallique et/ou sous forme de sels et/ou d'oxydes et/ou d'hydroxydes métalliques.