FR2771728A1 - Treatment of waste water containing oxidising agents - Google Patents

Abstract

Treatment of domestic or industrial waste waters, especially washing, bleaching or disinfection liquors containing oxidising agents, comprises passing the waste water over a catalyst bed comprising magnesium and/or transition metal(s). The transition metals are selected from Fe, Cr, Ni, Mn and Cu. The catalyst comprises the metal(s) and/or salts, oxides and/or hydroxides thereof.

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. The present invention relates to a method for activating and / or self-cleaning of domestic or industrial effluents, in particular washing, bleaching or disinfection baths, containing oxidizing agents.

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.  Many household and industrial processes involve baths containing sometimes significant quantities of oxidizing agents (chlorites, hypochlorites, mineral or organic peroxides, ...) which can be recovered (closed loop circulation) or simply rejected at taste.

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. By way of non-limiting example of such processes, mention may be made of the bleaching of linen (laundry, textile industry) of paper (paper industry) as well as the washing and disinfection processes based on oxidizing agents (dishes, agro- food), both industrially and in terms of the individual user.

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. In their context, these processes generally involve ionic-type reactions, which has the corollary of a relatively low reactivity (potential aspect) and a low speed (kinetic aspect); as a result, significant amounts of oxidizing agents may be present in the streams leaving the reactor.

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. These residues cause various drawbacks affecting, in particular, the field of environmental protection: in fact, effluents loaded with oxidizing agents are toxic and polluting and cannot be directly discharged into the sewer, all the more that they are not very biodegradable.

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. I1 should also be noted that it can be inconvenient to reuse, in certain phases of a closed loop process, solutions containing oxidizing agents, even in trace amounts.

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.  The object of the invention is to provide a method for activating and / or self-purifying domestic or industrial effluents containing oxidizing agents capable of remedying these drawbacks.

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. To this end, it relates to a process of the aforementioned type, characterized in that the flow to be treated is passed over a catalytic bed containing at least one metal chosen from magnesium and the transition metals, so as to generate within of this flow of very reactive radical species capable of partially neutralizing it and reducing its polluting character.

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. According to the invention, the metal (s) (ux) can be in metallic form and / or in the form of salts and / or metal oxides and / or hydroxides.

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. Such a process can schematically be compared to the self-purification of exhaust gases from motor vehicles thanks to the interposition of a catalytic converter which transforms toxic gases into carbon dioxide and water: the principle of such a device consists, in effect, in passing the gas stream to be treated over a finely divided catalytic bed so as to carry out the oxidation of the CC to CO 2, the combustion of unburnt hydrocarbons and the reduction of nitrogen oxides.

Conformément à l'invention, le lit catalytique agit cependant sur un flux non pas gazeux mais liquide, et doit donc être adapté en conséquence. In accordance with the invention, the catalytic bed however acts on a flow not gaseous but liquid, and must therefore be adapted accordingly.

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. As a general rule, we opt for a leaching type contact; of course, the geometry and the volume of the apparatus used as well as the quantity of catalyst depend, in each case, on the kinetics of the reaction (flow temperature, desired contact time, etc.) as well as the flow rate and of the load of the effluents to be treated.

Il est à noter que, conformément à l'invention, le lit catalytique peut être situé à l'extérieur du réacteur de lavage. It should be noted that, in accordance with the invention, the catalytic bed can be located outside the washing reactor.

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.  The idea underlying the invention is therefore to activate the oxidizing agents present in the effluents to be treated so as to pass from an ionic type process to a radical type process in which the reactivity is much higher. the appearance of free radicals with an extremely short lifespan.

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. Within the framework of a closed-loop process, the radical species thus created can be put back into circulation so as to raise the level of reactivity, this however taking into account the risks which may be inherent in a higher reactivity associated with more kinetics. fast.

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. In accordance with the invention, the radical oxidizing species combine in all cases almost instantaneously with the oxidizable organic materials present in the effluents; this results in at least partial oxidation of these to carbon oxides, which has the advantage of causing a reduction in the COD (Chemical Oxygen Demand) present in the flow as well as associated financial charges.

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. We have been able to verify that the presence of radical species leads in parallel to a reduction in bacterial populations and other micro-organisms and therefore in microbiological elements.

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.More specifically, the radical reactions which occur within the effluents to be treated in accordance with the invention can be diagrammed as follows
catalyst
ROO

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

n / 2 C02 + n H + + (CH2) min / 2
Consequently, these reactions are accompanied by an evolution of CO 2 and a release of H + ions; this leads to neutralization of the effluents since, in accordance with the invention, they generally have an alkaline pH.

Par suite, les effluents ainsi traités peuvent être plus facilement réutilisés ou rejetés à l'égout. As a result, the effluents thus treated can be more easily reused or discharged into the sewer.

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. It should also be noted that when the content of oxidizing agents is increased, the quantities present in the discharges are increased in parallel, and consequently the COD and therefore the polluting character of the discharges are reduced, this which is particularly advantageous.

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. In accordance with the invention, the transition metal (s), used in the catalytic bed, is (are) a function of the nature of the effluents to be treated, it can advantageously be chosen in the group formed by iron, chromium, nickel, manganese or copper.

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. Preferably, the catalyst is in a physical form which makes it possible to obtain large contact surfaces without however being too finely divided in order to avoid as much as possible the risk of clogging by a charged fluid.

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. The characteristics of the activation and / or self-purification process which is the subject of the invention will be described in more detail with reference to the examples below.
Example l
Effluents were passed through from a hospital center whose COD load was initially around 1300 mg / l over metallic manganese; after a few minutes of contact, it was possible to reduce this charge to a value of the order of 100 to 150 mg / l, which corresponds to one tenth of the initial charge.

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.CLAIMS 1 ") A process for the self-purification of domestic or industrial effluents, in particular washing, bleaching or disinfection baths, containing oxidizing agents, characterized in that the flow to be treated is passed over a catalytic bed containing at least one metal chosen from magnesium and transition metals, so as to generate within the flow very reactive radical species capable of partially neutralizing it and reducing its polluting character. 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.20) Method according to claim 1, characterized in that the transition metal (s) is (are) selected from the group formed by iron, chromium, nickel, manganese or copper. 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. 30) Method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the metal (s) (ux) are in metallic form and / or in the form of salts and / or oxides and / or metal hydroxides .