FR2484990A2 - Procede pour l'epuration biologique anaerobie d'eaux residuaires a forte pollution organique et contenant des sulfates - Google Patents

Procede pour l'epuration biologique anaerobie d'eaux residuaires a forte pollution organique et contenant des sulfates Download PDF

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Abstract

PROCEDE POUR L'EPURATION EN CONTINU D'EAUX RESIDUAIRES A FORTE POLLUTION ORGANIQUE CONTENANT DES SULFATES A L'AIDE DE BACTERIES ANAEROBIES AVEC BRASSAGE DE LA MASSE EN REACTION DANS LEQUEL ON ELIMINE LES SULFURES FORMES A PARTIR DES SULFATES AU COURS DU PROCESSUS BIOLOGIQUE DANS UN REACTEUR PRINCIPAL 2, A L'AIDE D'UN GAZ D'ENTRAINEMENT OU DE STRIPPAGE QUE L'ON INTRODUIT DANS LA MASSE EN REACTION, CARACTERISE EN CE QUE L'ON DERIVE EN CONTINU UNE FRACTION DE LA MASSE EN REACTION VERS UN REACTEUR AUXILIAIRE SEPARE 3 ET EN CE QUE L'ELIMINATION DES SULFURES EST EFFECTUEE EXCLUSIVEMENT DANS CETTE FRACTION DERIVEE.

Description

Le brevet principal est relatif à un procédé pour l'épuration biologique d'eaux résiduaires à forte pollution organique et contenant des sulfates à l'aide de bactéries anaérobies, avec brassage de la masse en réaction, dans lequel les sulfures formés à partir des sulfates au cours du processus biologique sont éliminés à l'aide d'un gaz d'entraihement que l'on introduit dans la masse en réaction.
Le procédé suivant le brevet principal est caractérisé en ce que le gaz d'entrainement des sulfures est le gaz formé au cours du #processus biologique, que l'on désulfure avant de le réintroduire dans la masse en réaction. Ce gaz sert simultanément au brassage de la masse liquide.
L'excès de gaz est utilisable comme combustible.
Le même brevet décrit une forme de réalisation d'une installation à 1' aide de laquelle on peut mettre en oeuvre l'invention.
Dans cette forme de réalisation l'installation comporte un digesteur dans lequel se déroulent les réactions d'acidification et de méthanisation au sein d'une masse liquide en réaction parcourue par les bulles de gaz provenant d'une part des activités biologiques en cours, d'autre part du gaz d'entrainement injecté dans la masse en réaction, cons#titué de préférence par une fraction du gaz formé dans le digesteur, mais désulfuré dans une installation annexe avant d'être recyclé dans la masse en réaction.
On a maintenant trouvé que la surveillance de la teneur en sulfures au sein de la masse en réaction est grandements facilitéesi l'on effectue l'évacuation des sulfures formés au cours du processus biochimique dans une installation annexe.
A cet effet, on fait passer en continu la masse réactionnelle dans une colonne de strippage qui fonctionne de préférence avec le gaz issu de la réaction même, après désulfuration.
Par conséquent, la présente invention a pour objet un procédé pour l'épuration en continu d'eaux résiduaires à forte pollution organique contenant des sulfates à l'aide de bactéries anaérobies avec brassage de la masse en réaction, dans lequel on élimine les sulfures formés à partir des sulfates au cours du processus biologique à l'aide d'un gaz d'entraíhement que l'on introduit dans la masse en réaction, caractérisé en ce que l'on dérive en continu une fraction de la masse en réaction dans une installation séparée et en ce que l'élimination des sulfures est effectuée dans cette fraction dérivée.
Selon l'invention on isole donc en continu une partie de la masse réactionnelle par transfert dans un récipient ayant de préférence la forme d'une colonne, dans lequel on fait passer à contre-courant et de bas en haut un gaz de strippage pour éliminer les sulfures jusqu'à la teneur tolérable souhaitée, clest-à-dire égale ou inférieure à 10 mg/l.
Le volume de la masse soumise au strippage est habituellement choisi entre 0, 3 et 1, 0 % en volume de la masse réactionnelle dans le digues teur principal, tandis que le rapport entre le débit d'entrée de l'eau à épurer et le débit d'alimentation de la colonne de strippage est choisi entre 1/2 et 1/50. A la sortie de la colonne de strippage on recycle une quantité de masse réactionnelle dans le digesteur principal suffisante pour maintenir le volume de liquide dans celui-ci constant, le reste est évacué. Par recyclage du liquide traité et désulfuré dans le digesteur principal, on contrôle dans ce dernier la teneur en sulfures pour la maintenir égale ou inférieure à o, 1 g/l.La durée de séjour du liquide dans la colonne de strippage dépendant notamment du débit d'alimentation de celle-ci, est déterminée en fonction de la teneur en sulfates du liquide à épurer, de manière à la maintenir au-dessous de la valeur sus-indiquée.
Comme cela a déjà été indiqué dans le brevet principal, on peut utiliser comme gaz de strippage tout gaz inerte vis-à-vis du processus de digestion anaérobie, mais on choisit de préférence le gaz formé au cours de la digestion, après l'avoir soumis à un traitement de désulfuration, la teneur en ions S.= de ce gaz devant être inférieure à 1, 5 % en volume, la teneur minimale que l'on peut atteindre étant 0, 1 % en volume (respectivement 0, 021 et 0; 0014 g de s=/î gaz).
Dans la plupart des casla masse dans le digesteur principal est suffisamment brassée par le prélèvement et le recyclage de la fraction soumise à la désulfuration dans la colonne de strippage annexe. En cas de besoin on peut, bien entendu, conformément au procédé décrit dans le brevet principal, introduire du gaz de strippage dans le digesteur pour augmenter ainsi la vigueur du brassage. Dans la pratique on-a constaté que le rapport : débit de gaz de strippage/gaz formé dans le digesteur, est avantageusement compris entre 2/1 et 70/1. Le choix du débit à retenir sera fait par llhomme du métier qui fixera expérimentalement les paramètres de fonctionnement de la colonne de strippage en tenant compte des indications concernant la durée de séjour et la teneur en sulfure donnéesci-dessus et nécessaires pour la réalisation de l'invention.
L'installation pour la mise en oeuvre de la présente invention comporte un digesteur dans lequel se déroulent les r éactions d'acidification et de méthanisation au sein de la masse liquide en réaction et une colonne de strippage dans laquelle est amenée en continu une partie de cette masse liquide pour y être désulfurée par injection d'une partie des gaz évacués du digesteur et préalablement désulfurés dans une installation annexe de désulfuration conformément au procédé décrit dans le brevet principal; la masse liquide désulfurée dans la colonne de strippage étant recyclée en continu dans le digesteur. Les gaz évacués de la colonne de strippage sont amenés à l'installation de désulfuration si nécessaire, en fonction de la concentration en sulfures dans le digesteur, une partie des gaz désulfurés est éventuellement utilisée pour le brassage de la masse liquide en réaction.
Une telle installation est représentée schématiquement à titre non limitatif dans la figure unique du dessin annexé.
L'eau à traiter, fortement polluée par des matières organiques et contenant des sulfates, est introduite à raison de 9 m3/h par le conduit 1 dans le digesteur principal 2. Par le conduit 5 on achemine du liquide du haut du digesteur vers le haut de la# colonne de strippage 3 dans laquelle on introduit par le conduit 11 du gaz de brassage et de strippage qui, après avoir parcouru le liquide dans la colonne sort par le conduit 9. Ce dernier rejoint le conduit 6 conduisant les gaz développés par la masse réactionnelle dans le digesteur 1, l'ensemble des gaz étant conduit vers le désulfurateur 7. La majeure partie des gaz sortant de ce dispositif 7 est amenée par le conduit 10 à la pompe 8-qui alimente le conduit 11. U#e partie du liquide ayant traversé la colonne 3 est recyclée dans le digesteur 2, la partie restante est évacuée par la vidange 12.
Les gaz désulfurés non recyclés sont stockés (sortie S).
L'invention sera décrite plus en détail dans la'exemple non limitatif ci-après.
Exemple
On traite par digestion anaérobie dans une installation du type - représenté dans la figure unique une eau résiduaire contenant 15 g/l de
DCO, 10 g/l de DBPS et 2, 5 g/l de 504 que l'on introduit à raison de 20 m3/;h dans un digesteur permettant de maintenir le volume de la masse réactionnelle à 2500 m3. Le sulfate transformé donne naissance à un débit de 70 m3/h de 1125.
La colonne de strippage contenant 8 m3 de liquide réactionnel à traiter est alimentée à raison de 160 m3/h de liquide réactionnel en provenance du digesteur principal, tandis que le débit du gaz de strippage désulfuré est mantenu à 530 m3/h. Dans-la colonne de strippage se forme 8 m3/b de gaz, qui, additionnés au gaz de strippage, donnent à la sortie 538 m3/h de gaz. Le débit total des gaz conduits à la désulfuration est de 608 m3/h, donnant 600 m3/h de gaz désulfurés. Compte tenu des 530 m3/hrecyclés, on envoie au stockage 70 m3/h de gaz (C02 + CH# l'eau traitée contenant 7 g/l de DCO, 3 g/l de D305 et 0, 5 g/l de SO
4

Claims (4)

REVENDICATIONS
1. Procédé pour l'épuration en continu d'eaux résiduaires à forte pollution organique contenant des sulfates à l'aide de bactéries anaérobies avec brassage de la masse en réaction conforme à celui défini dans la revendication 1 du brevet principal dans lequel on élimine les sulfures formés à partir des sulfates au cours du processus biologique dans un réacteur principal, à l'aide d'un gaz d'entraînement ou de strippage que l'on introduit dans la masse en réaction, caractérisé en ce que ron dérive en continu une fraction de la masse en réaction vers un réacteur auxiliaire séparé et en ce que l'élimination des sulfures est effectuée exclusivement dans cette fraction dérivée.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport entre le débit d'alimentation en eau à épurer du réacteur principal et le débit d'alimentation en liquide réactionnel du réacteur auxiliaire est compris entre 1/2 et 1/50.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport entre le volume de liquide dans le réacteur auxiliaire et le volume de liquide dans le réacteur principal est. compris entre 0, 003 et 0, 01.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport entre le débit de gaz d'entralEement dans la colonne auxiliaire et le débit du gaz formé dans le réacteur principal est compris entre 2 et 70.
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