WO2001062679A1 - Procede pour abaisser la resistance specifique a la filtration de boues biologiques provenant d'une station d'epuration d'eaux usees - Google Patents

Procede pour abaisser la resistance specifique a la filtration de boues biologiques provenant d'une station d'epuration d'eaux usees Download PDF

Info

Publication number
WO2001062679A1
WO2001062679A1 PCT/FR2001/000487 FR0100487W WO0162679A1 WO 2001062679 A1 WO2001062679 A1 WO 2001062679A1 FR 0100487 W FR0100487 W FR 0100487W WO 0162679 A1 WO0162679 A1 WO 0162679A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
particles
sludge
species
filtration
hydrophobic
Prior art date
Application number
PCT/FR2001/000487
Other languages
English (en)
Inventor
Frédéric Clauss
Delphine Helaine
Christel Balavoine
Original Assignee
Talc De Luzenac
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Talc De Luzenac filed Critical Talc De Luzenac
Priority to EP01907844A priority Critical patent/EP1257506A1/fr
Publication of WO2001062679A1 publication Critical patent/WO2001062679A1/fr

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/14Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents
    • C02F11/143Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents using inorganic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/14Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents
    • C02F11/143Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents using inorganic substances
    • C02F11/145Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents using inorganic substances using calcium compounds

Definitions

  • the invention relates to a method for lowering the specific resistance to filtration of biological sludge in order to facilitate their dewatering, and their compaction by mechanical filtration.
  • the invention applies to biological sludge, that is to say sludge from sewage treatment plants working by biological means, this sludge generally being in the form of bacterial flocs (aggregates of micro- organisms possibly associated with a binder or with support particles); the process of the invention makes it possible to obtain a dehydration of the biomass under remarkable conditions of efficiency.
  • Diatoms are more efficient but their cost is high and they have an abrasive character which is detrimental to transfer and filtration equipment (pumps, filter cloths, etc.). It is also found that most of the known additives tend to make the sludge sticky, leading to rapid clogging of the filtration members; this drawback is serious in practice because it imposes manual operations of "deburring", unclogging and cleaning of the filtration members, which considerably increase the costs of implementation (cost of personnel and immobilization of equipment). Furthermore, DE-A-4,025,063 describes, in its example n ° 6, a process consisting in adding to biological sludges coming from treatment plant a hydrophilic silicate and a sulphate in order to favor the dehydration of these.
  • the present invention aims to dehydrate biological sludge from treatment plants with greatly improved efficiency, by implementing conventional mechanical filtration processes in order to benefit from the low cost of this type of process compared to the quantity of materials treated (compared to the cost of other processes such as thermal or vacuum dehydration for example).
  • dehydration is meant the specific step having as its object the evacuation of part of the water from the biological sludge (after, if necessary, clarification and thickening).
  • the efficiency of an additive is classically qualified by the reduction of the "specific resistance to filtration” to which it leads (specific resistance expressed in m / kg; cf filterability test under vacuum defined in the "Technical Note of the Eau ", 1989, 9 th Edition, Tome 1, DEGREMONT pages 372-373).
  • the main objective of the invention is to provide a process making it possible to significantly lower the specific resistance to filtration of biological sludge.
  • An objective of the invention is thus to allow efficient mechanical filtration by adding relatively small amounts of additives to the sludge in order to avoid an excessive increase in the amounts of solid waste produced. Another important objective is to reduce the "sticky" character of the dehydrated sludge in order to facilitate their detachment from the filtration members and avoid clogging of the latter.
  • Another objective is to lead, after filtration, to good dryness with much lower amounts of added material than in the case of most of the known processes working by mechanical filtration.
  • Another objective is to provide a process whose cost of implementation is lower than that of processes by mechanical filtration using known mineral additives.
  • the process targeted by the invention for lowering the specific resistance to filtration of biological sludge in order to facilitate their dewatering and compacting by mechanical filtration is characterized in that:
  • mineral particles composed of hydrophobic species of magnesium silicate and hydrophilic species of magnesium aluminum silicate and / or magnesium carbonate and / or calcium are added to the biological sludges. amount between 0.05 and 0.4 kg per kg of dry sludge solid matter,
  • the relative weight ratio (R) between hydrophobic species and hydrophilic species being between 20/80 and 80/20,
  • Said mineral particles having a particle size distribution such that the average diameter D 50 is between 3 and 30 microns,
  • mechanical filtration is meant any operation aimed at separating the water from the solid materials by a mechanical effect such as passage of the materials through a filter press (plate filter press, belt filter press).
  • diameter D 50 is meant a diameter such that 50% of particles by weight have a size smaller than said diameter, the particle size distribution having a spectrum of small or medium width such that 90% of the particles (D 90 ) have a smaller size 5 times the D 50 .
  • the particles which are added to the biological sludge are in particular formed from the following two species: hydrated magnesium silicate, and hydrated magnesium and aluminum silicate (these compounds may contain substitutions in their structure , mainly by Fe). These particles can in particular be obtained by selective sorting in quarries or talc mines where they occur naturally in certain areas, the two silicates being generally bonded to form mixed particles.
  • the particles used in the invention have a stable and inert mineral structure, provided with hydrophobic sites (provided by magnesium silicate) and hydrophilic sites (provided by magnesium and aluminum silicate and / or magnesium carbonate and / or calcium): the presence of these particles does not entail any risk of parasitic reactions.
  • mineral particles are used, the hydrophobic and hydrophilic species of which have a relative weight ratio between 40/60 and 60/40 and an average diameter D 50 included between 5 and 15 microns; the zone concerned has been delimited in broken lines on the graph in FIG. 1.
  • the quantity of mineral particles used in the invention is less than 0.4 kg per kg of dry solid matter (only the initial solid matter to be dehydrated being taken into account). In general, this amount will be of the order of 0.2 to 0.3 kg per kg, which is three to six times less than the amounts added of conventional additives.
  • mechanical filtration can be carried out by means of any equipment suitable for operating dehydration by mechanical action, in particular known filter press (plate filter press or band filter press).
  • filter press plate filter press or band filter press
  • Biological sludge is generally brought to stay, at the outlet of the treatment plant, in a flocculation chamber which is followed by the filter press.
  • the mineral particles with hydrophobic sites and with hydrophilic sites can in particular be added to the sludge between said flocculation chamber and said filter press. It is also possible to add these particles to the flocculation chamber.
  • FIG. 1 is a graph defining the mineral particles used in the invention by their parameters R (weight ratio of hydrophobic species and hydrophilic species) and D 50 (mean diameter of the particles).
  • samples were treated in accordance with the invention by adding thereto, per kg of dry matter, 0.3 or 0.4 or 0.5 or 0.6 kg of particles made up by weight of 50% hydrated magnesium silicate and 50% magnesium silicate and hydrated aluminum, these silicates being bound in the same particles and selectively extracted from the quarry of TALC DE LUZENAC in LUZENAC in ARIEGE (FRANCE).
  • the average diameter D 50 of these particles is 9.8 microns and the D 90 of 31 microns.
  • the biological sludge from the station is first subjected to a thickening step in a static thickener 1, then they are admitted into a flocculation chamber 2 where the conventional additives are added.
  • the particles in accordance with the invention (and the diatoms of the comparative test) are added to a conditioner mixer 3 located between chamber 2 and the filter press 4.
  • the products are added to the flocculation chamber 2.
  • the filter press used is a conventional type band filter press and the same quantities of particles in accordance with the invention and of diatoms are added in the two tests to allow comparison (quantity equal to 0.35 kg per kg of dry matter).
  • biological sludge is treated on a filter press with vertical plates.
  • This sludge from heavy chemical effluents is conditioned, in a first series of tests, only to ferric chloride and lime (control tests), and in a second series, to ferric chloride and lime and by means of particles according to the invention (identical to case 1).

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

L'nvention concerne un procédé permettant d'abaisser la résistance spécifique à la filtration de boues biologiques en vue de faciliter la séparation de la phase solide et la phase aqueuse par une filtration mécanique, notamment dans un filtre-presse permettant d'obtenir un gâteau compacté de siccité déterminée. Le procédé se caractérise en ce que, préalablement à la filtration mécanique, on ajoute aux boues biologiques des particules minérales contenant des espèces hydrophobes de silicate de magnésium, et des espèces hydrophiles de silicate de magnésium et d'aluminium et/ou carbonate de magnésium et/ou calcium dans des proportions relatives prédéterminées dans une plage comprise entre 20/80 et 80/20, ces particules ayant un diamètre moyen D50 prédéterminé dans une plage comprise entre 3 et 30 microns. Le procédé de l'invention conduit à une réduction remarquable de la résistance spécifique à la filtration des boues biologiques.

Description

PROCEDE POUR ABAISSER LA RESISTANCE SPECIFIQUE A LA FILTRATION DE BOUES BIOLOGIQUES PROVENANT D'UNE STATION
D'EPURATION D'EAUX USEES.
L'invention concerne un procédé permettant d'abaisser la résistance spécifique à la filtration de boues biologiques en vue de faciliter leur déshydratation, et leur compactage par filtration mécanique. L'invention s'applique aux boues biologiques, c'est-à-dire aux boues issues de stations d'épuration d'eaux usées travaillant par voie biologique, ces boues se présentant généralement sous la forme de flocs bactériens (agrégats de micro-organismes éventuellement associés à un liant ou à des particules supports) ; le procédé de l'invention permet d'obtenir une déshydratation de la biomasse dans des conditions remarquables d'efficacité.
Les boues biologiques qui se présentent à la sortie des stations d'épuration biologique sous la forme de flocs très hydrophiles sont difficiles à déshydrater par les procédés de filtration mécanique généralement utilisés dans ce type d'application (filtration par pressage ou centrifugation, dont le coût à la tonne traitée est compatible avec l'application). On connaît des additifs pour améliorer cette déshydratation (chaux, polymères, FeCl3, oxydes simples, diatomée ....), mais la plupart de ces additifs sont peu efficaces : soit ils ne permettent pas d'obtenir de bons taux de siccité à la fin de la filtration, soit les quantités nécessaires sont relativement importantes ce qui représente un grave inconvénient dans cette application (augmentation notable des quantités de déchets solides produits). Les diatomées présentent une meilleure efficacité mais leur coût est élevé et elles possèdent un caractère abrasif préjudiciable aux équipements de transfert et de filtration (pompes, toiles filtrantes ....). On constate également que la plupart des additifs connus ont tendance à rendre les boues collantes, conduisant à un colmatage rapide des organes de filtration ; cet inconvénient est grave en pratique car il impose des opérations manuelles de "débatissage", décolmatage et nettoyage des organes de filtration, qui augmentent considérablement les coûts de mise en œuvre (coût de personnel et immobilisation des équipements). Par ailleurs, DE-A-4.025.063 décrit, dans son exemple n° 6, un procédé consistant à ajouter à des boues biologiques issues de station d'épuration un silicate et un sulfate hydrophiles en vue de favoriser la déshydratation de celles-ci. Toutefois, comme précédemment, les quantités ajoutées sont importantes pour permettre l'obtention d'une certaine amélioration (quantités d'additifs permettant de mener à bien la filtration égales à 74 % ou à 124 % par rapport à la matière sèche initiale). Ces difficultés pour améliorer la déshydratation proviennent du fait que les boues biologiques sont des matières très spécifiques ; d'une part elles sont très hydrophiles et se caractérisent par une forte rétention des molécules d'eau ; d'autre part, leur état floculé (c'est-à-dire sous forme d'agglomérats bactériens) entraîne une "encapsulation" d'eau à l'intérieur même des flocs.
La présente invention vise à permettre de déshydrater des boues biologiques issues de station d'épuration avec une efficacité très améliorée, par mise en oeuvre de procédés de filtration mécanique classiques afin de bénéficier du faible coût de ce type de procédé rapporté à la quantité de matières traitées (comparé au coût d'autres procédés tels que déshydratation thermique ou sous vide par exemple).
Par "déshydratation", on entend l'étape spécifique ayant pour objet l'évacuation d'une partie de l'eau des boues biologiques (après, le cas échéant, clarification et épaississement).
L'efficacité d'un additif est classiquement qualifiée par la réduction de la "résistance spécifique à la filtration" à laquelle il conduit (résistance spécifique exprimée en m/kg ; cf test de filtrabilité sous vide défini dans le "Mémento Technique de l'Eau", 1989, 9ème Edition, Tome 1, DEGREMONT pages 372-373). L'objectif principal de l'invention est de fournir un procédé permettant d'abaisser significativement la résistance spécifique à la filtration des boues biologiques.
Un objectif de l'invention est ainsi d'autoriser une filtration mécanique efficace en ajoutant aux boues des quantités relativement faibles d'additifs afin d'éviter une augmentation trop importante des quantités de déchets solides produits. Un autre objectif important est de réduire le caractère "collant" des boues déshydratées en vue de faciliter leur détachement des organes de filtration et éviter le colmatage de ces derniers.
Un autre objectif est de conduire après filtration à une bonne siccité avec des quantités de matière ajoutée beaucoup plus faibles que dans le cas de la plupart des procédés connus travaillant par filtration mécanique.
Un autre objectif est de fournir un procédé dont le coût de mise en œuvre est inférieur à celui des procédés par filtration mécanique utilisant des additifs minéraux connus. A cet effet le procédé visé par l'invention pour abaisser la résistance spécifique à la filtration de boues biologiques en vue de faciliter leur déshydratation et leur compactage par filtration mécanique, se caractérise en ce que :
• préalablement à la filtration mécanique, on ajoute aux boues biologiques des particules minérales composées d'espèces hydrophobes de silicate de magnésium et d'espèces hydrophiles de silicate de magnésium et d'aluminium et/ou de carbonate de magnésium et/ou calcium, en quantité comprise entre 0,05 et 0,4 kg par kg de matières solides sèches de boues,
• le rapport pondéral relatif (R) entre espèces hydrophobes et espèces hydrophiles étant compris entre 20/80 et 80/20,
• lesdites particules minérales ayant une répartition granulomètrique telle que le diamètre moyen D50 soit compris entre 3 et 30 microns,
• le rapport pondéral relatif (R) entre espèces hydrophobes et hydrophiles et le diamètre moyen D50 des particules étant ajustés de façon que les valeurs de ces paramètres soient situées dans la zone hachurée A du graphe de la figure 1.
Par "filtration mécanique", on entend toute opération visant à séparer l'eau des matières solides par un effet mécanique tel que passage des matières à travers un filtre-presse (filtre-presse à plateaux, filtre-presse à bandes
...) ou centrifugation des matières dans une centrifugeuse, en vue d'obtenir un gâteau compacté présentant, au final, une concentration plus élevée en matières sèches.
Par diamètre moyen D50, on entend un diamètre tel que 50 % de particules en poids ont une taille inférieure audit diamètre, la répartition granulométrique ayant un spectre de largeur faible ou moyenne tel que 90 % des particules (D90) présentent une taille inférieure à 5 fois le D50.
On peut choisir comme espèces hydrophiles, soit du silicate de magnésium et d'aluminium, soit du carbonate de magnésium et/ou calcium, soit une association des deux. De préférence, on utilisera le silicate de magnésium et d'aluminium, seul ou en proportion très majoritaire. Selon un mode de mise en œuvre préféré, les particules qui sont ajoutées aux boues biologiques sont en particulier formées des deux espèces suivantes : silicate de magnésium hydraté, et silicate de magnésium et d'aluminium hydraté (ces composés pouvant contenir des substitutions dans leur structure, essentiellement par du Fe). Ces particules peuvent en particulier être obtenues par un tri sélectif dans les carrières ou mines de talc où elles se présentent de façon naturelle dans certaines zones, les deux silicates étant généralement liés pour former des particules mixtes.
Les expérimentations ont permis de constater que, de façon inattendue, de telles particules minérales portant des sites hydrophobes et des sites hydrophiles dans le rapport relatif R et la granulométrie D50 qui sont définis par la zone A du graphe de la figure 1 conduisaient à une réduction remarquable de la résistance spécifique à la filtration des boues biologiques, et ce en utilisant des quantités de particules minérales très inférieures à celles nécessaires avec les additifs minéraux connus. A titre d'exemple, la siccité du gâteau solide compacté extrait d'un filtre-presse est supérieure ou égale à 48 % en utilisant une quantité de matière minérale de l'ordre de 5 à 6 fois inférieure à celle nécessaire lorsque l'on utilise de la chaux.
Il convient de souligner que le procédé de l'invention est compatible avec l'utilisation d'additifs connus (polymères notamment), l'effet des particules conformes à l'invention n'étant pas masqué par ces additifs.
L'explication de l'effet constaté est actuellement difficile à donner. Il semble que les espèces minérales hydrophiles agissent sur les boues en concurrence avec l'eau pour réduire la stabilité des agglomérats matière organique/eau, cependant que les espèces hydrophobes ont un effet d'individualisation des nouveaux agrégats créés, effet qui facilite leur séparation de la phase aqueuse lors de la filtration mécanique. Les essais ont démontré que si l'on sortait des valeurs du couple de paramètres (rapport R, diamètre D50) précédemment définies, l'on n'obtenait plus cette action combinée des espèces hydrophobes et des espèces hydrophiles, l'amélioration ne se faisant alors qu'au prix d'une augmentation importante des quantités de silicates ajoutées (aucune explication convaincante n'est à ce jour avancée en ce qui concerne l'influence critique de la granulométrie). Il convient de souligner que les particules utilisées dans l'invention sont dotées d'une structure minérale stable et inerte, pourvue de sites hydrophobes (apportés par le silicate de magnésium) et de sites hydrophiles (apportés par le silicate de magnésium et d'aluminium et/ou le carbonate de magnésium et/ou calcium) : la présence de ces particules n'entraîne aucun risque de réactions parasites.
Il est à noter que US-5.759.403 décrit un procédé d'épuration d'eaux usées par voie biologique ayant pour objectif d'accroître les rendements d'épuration. Ce procédé conduit à une augmentation de l'activité des bactéries présentes et à une réduction significative des taux de pollution carbonée, azotée et/ou phosphatée des boues. Il n'est aucunement question de déshydratation et de filtration mécanique dans ce document antérieur : celui-ci qui vise donc un procédé de nature différente de celui de l'invention ayant des objectifs différents ne fournit aucun enseignement concernant le problème de l'invention et n'est aucunement susceptible de suggérer à l'homme du métier le procédé de l'invention pour abaisser la résistance spécifique à la filtration de boues biologiques.
Selon un mode de mise en œuvre avantageux, notamment dans le cas de la déshydratation de boues biologiques constituées de flocs bactériens d'une taille de l'ordre de 100 à 200 microns, on utilise des particules minérales dont les espèces hydrophobes et hydrophiles présentent un rapport pondéral relatif compris entre 40/60 et 60/40 et un diamètre moyen D50 compris entre 5 et 15 microns ; la zone concernée a été délimitée en traits discontinus sur le graphe de la figure 1.
La quantité de particules minérales utilisées dans l'invention est inférieure à 0,4 kg par kg de matières solides sèches (seules les matières solides initiales à déshydrater étant prises en compte). En général cette quantité sera de l'ordre de 0,2 à 0,3 kg par kg ce qui est trois à six fois inférieur aux quantités ajoutées d'additifs classiques.
Dans le procédé de l'invention, la filtration mécanique peut être réalisée au moyen de tout équipement adapté pour opérer une déshydratation par une action mécanique, en particulier filtre-presse connu (filtre-presse à plateaux ou filtre-presse à bandes).
Les boues biologiques sont généralement amenées à séjourner, en sortie de la station d'épuration, dans une chambre de floculation qui est suivie par le filtre-presse. Les particules minérales à sites hydrophobes et à sites hydrophiles peuvent en particulier être ajoutées aux boues entre ladite chambre de floculation et ledit filtre-presse. Il est également possible d'ajouter ces particules dans la chambre de floculation.
L'invention est illustrée par les dessins annexés ; sur ces dessins : - la figure 1, déjà évoquée, est un graphe définissant les particules minérales utilisées dans l'invention par leurs paramètres R (rapport pondéral des espèces hydrophobes et espèces hydrophiles) et D50 (diamètre moyen des particules).
- la figure 2 schématise les équipements utilisés dans les exemples 1 et 2.
Pour illustrer les performances de l'invention, deux types de boues ont fait l'objet de mesure de leur résistance spécifique à la filtration (mesures effectuées dans les conditions des tests de filtrabilité précédemment évoqués). 1er cas : boues biologiques urbaine non conditionnées
Ces boues provenant d'une unité pilote de Laboratoire recevant des eaux usées de la ville de TOULOUSE (FRANCE) n'avaient fait l'objet d'aucun conditionnement (boues provenant de l'épuration biologique prélevées directement à la sortie du clarificateur).
Pour les échantillons témoins, la résistance spécifique à la filtration a été mesurée pour la boue sans ajout. Le résultat obtenu était de 62.10 m/kg.
Au cours de quatre essais, des échantillons ont été traités conformément à l'invention en leur ajoutant, par kg de matières sèches, 0,3 ou 0,4 ou 0,5 ou 0,6 kg de particules constituées en poids de 50 % de silicate de magnésium hydraté et de 50 % de silicate de magnésium et d'aluminium hydraté, ces silicates étant liés dans les mêmes particules et sélectivement extraits de la carrière de la société TALC DE LUZENAC à LUZENAC en ARIEGE (FRANCE). Le diamètre moyen D50 de ces particules est de 9,8 microns et le D90 de 31 microns.
La résistance spécifique à la filtration mesurée était de
19 26.10 m/kg, soit plus de deux fois inférieure, pour les essais à 0,4, 0,5, et 0,6 kg/kg ; elle était de 35.1012 m/kg pour l'essai à 0,3 kg/kg. Le procédé de l'invention permet donc de prévoir un taux d'additif inférieur ou égal à 0,4 kg/kg tout en obtenant une amélioration significative.
2eme cas : boues biologiques industrielles conditionnées. Les mêmes mesures comparatives ont été effectués sur des boues biologiques industrielles conditionnées à la chaux et au FeCl3 (boues en provenance d'une unité d'épuration biologique de type "CLOISONYLE" (marque enregistrée), décantées puis épaissies en silo hersé - effluent de l'industrie chimique). La résistance spécifique à la filtration des échantillons témoins de cette boue était de 3.1.1O12 m/kg.
Après traitement au moyen des mêmes particules que dans le 1er cas et dans les mêmes proportions, la résistance spécifique à la filtration est dans tous les cas réduite à une valeur de 1.4.1012 m/kg. Par ailleurs, deux exemples comparatifs de mise en œuvre du procédé sont fournis ci-après. Ces exemples ont été mis en œuvre à la sortie d'une station d'épuration biologique. La figure 2 schématise les équipements installés à la sortie de la station.
Les boues biologiques issues de la station sont d'abord soumises à une étape d'épaississement dans un épaississeur statique 1, puis elles sont admises dans une chambre de floculation 2 où sont ajoutés les additifs classiques. A l'exemple 1, les particules conformes à l'invention (et les diatomées de l'essai comparatif) sont ajoutées dans un mélangeur conditionneur 3 situé entre la chambre 2 et le filtre-presse 4. A l'exemple 2, les produits sont ajoutés dans la chambre de floculation 2. EXEMPLE 1
Dans cet exemple, on traite des boues d'une station d'épuration biologique (effluent de chimie fine, synthèse pharmaceutique) conditionnées au moyen de polymères et par ajout, d'une part, de diatomée en amont du filtre-presse (essai témoin), d'autre part, des particules conformes à l'invention (particules identiques à celles du 1er cas ci-dessus, avec les mêmes granulométries et les mêmes proportions relatives de silicate hydrophobe et de silicate hydrophile).
Le filtre-presse utilisé est un filtre-presse à bandes de type classique et les mêmes quantités de particules conformes à l'invention et de diatomées sont ajoutées dans les deux essais pour permettre la comparaison (quantité égale à 0,35 kg par kg de matières sèches).
Dans les deux cas, l'on obtient une très bonne siccité d'environ 28 % du gâteau compact. Les particules conformes à l'invention conduisent, à quantité comparable, aux mêmes performances de siccité que les diatomées, mais leur coût unitaire est deux fois moins cher et leur caractère non abrasif conduit à une réduction significative de l'usure du filtre-presse (toile des bandes filtrantes ayant une durée de vie beaucoup plus longue). De plus, on observe que la toile des bandes filtrantes est propre dans le cas de l'invention (couleur claire de la toile identique à celle d'une toile fraîchement nettoyée), alors que, dans le cas de diatomées, la toile est visible encrassée et présente une couleur brunâtre, caractéristique de la présence de particules de boues collées. EXEMPLE 2
Dans cet exemple, on traite des boues biologiques sur filtre-presse à plateaux verticaux. Ces boues provenant d'effluents de chimie lourde sont conditionnées, dans une première série d'essais, uniquement au chlorure ferrique et à la chaux (essais témoins), et dans une seconde série, au chlorure ferrique et à la chaux et au moyen des particules conformes à l'invention (identiques au 1er cas).
Une addition d'autres boues est effectuée dans cet exemple avant l'admission dans le filtre-presse à plateaux.
Les conditions de traitement et les résultats obtenus pour une journée de traitement sont résumés dans le tableau ci-dessous pour les deux essais (MS = matières sèches).
Figure imgf000011_0001
La chaux et les particules conformes à l'invention ayant des prix unitaires du même ordre, le procédé de l'invention conduit aux avantages suivants : une économie sur les additifs (144 kg de particules conformes à l'invention remplacent 1000 kg de chaux), une économie de frais d'évacuation (réduction de la quantité évacuée dans le cas de l'invention : 1 710 kg/jour).
De plus, dans le cas de l'invention, on constate que le gâteau solide se détache naturellement et totalement des plateaux sans nécessiter un raclage et un nettoyage. Au contraire, dans le témoin, le gâteau adhère fortement aux plateaux et nécessite un raclage manuel suivi d'un nettoyage (opérations classiques dites de débatissage). Ainsi, la présence des espèces conformes à l'invention a permis de masquer le caractère collant des boues (malgré l'emploi d'une certaine quantité de chaux et de chlorure ferrique, réputés pour conduire à des boues très collantes).

Claims

REVENDICATIONS
1/ - Procédé permettant d'abaisser la résistance spécifique à la filtration de boues biologiques en vue de faciliter leur déshydratation et leur compactage par filtration mécanique, caractérisé en ce que :
• préalablement à la filtration mécanique, on ajoute aux boues biologiques des particules minérales composées d'espèces hydrophobes de silicate de magnésium et d'espèces hydrophiles de silicate de magnésium et d'aluminium et/ou de carbonate de magnésium et/ou calcium, en quantité comprise entre 0,05 et 0,4 kg par kg de matières solides sèches de boues,
• le rapport pondéral relatif (R) entre espèces hydrophobes et espèces hydrophiles étant compris entre 20/80 et 80/20,
• lesdites particules minérales ayant une répartition granulomètrique telle que le diamètre moyen D50 soit compris entre 3 et 30 microns,
• le rapport pondéral relatif (R) entre espèces hydrophobes et hydrophiles et le diamètre moyen D50 des particules étant ajustés de façon que les valeurs de ces paramètres soient situées dans la zone hachurée A du graphe de la figure 1. 2/ - Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'on utilise un mélange de particules de silicate de magnésium hydraté et de particules de silicate de magnésium et d'aluminium hydraté.
3/ - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on utilise des particules minérales dont les espèces hydrophobes et hydrophiles présentent un rapport pondéral (R) relatif compris entre 40/60 et 60/40, et un diamètre moyen D50 compris entre 5 et 15 microns.
4/ - Procédé de déshydratation de boues biologiques provenant d'une station d'épuration d'eaux usées travaillant par voie biologique, caractérisé en ce que : - on ajoute aux boues biologiques des particules minérales composées d'espèces hydrophobes de silicate de magnésium et d'espèces hydrophiles de silicate de magnésium et d'aluminium et/ou de carbonate de magnésium et/ou calcium, en quantité comprise entre 0,05 et 0,4 kg par kg de matières solides sèches de boues, le rapport pondéral relatif (R) entre espèces hydrophobes et espèces hydrophiles étant compris entre 20/80 et 80/20, lesdites particules minérales ayant une répartition granulomètrique telle que le diamètre moyen D50 soit compris entre 3 et 30 microns, le rapport pondéral relatif (R) entre espèces hydrophobes et hydrophiles et le diamètre moyen D50 des particules étant ajustés de façon que les valeurs de ces paramètres soient situées dans la zone hachurée A du graphe de la figure 1 ,
- une filtration mécanique des boues ainsi additivées est ensuite réalisée dans un filtre-presse du type filtre-presse à plateaux ou filtre- presse à bandes.
5/ - Procédé de déshydratation de boues selon la revendication 4, dans lequel les boues biologiques sont amenées à séjourner, en sortie de la station, dans une chambre de floculation suivie du filtre -presse, caractérisé en ce que les particules sont ajoutées aux boues biologiques entre la chambre de floculation et le filtre-presse.
6/ - Procédé de déshydratation de boues selon la revendication 4, dans lequel les boues biologiques sont amenées à séjourner, en sortie de la station, dans une chambre de floculation suivie du filtre -presse, caractérisé en ce que les particules minérales sont ajoutées dans la chambre de floculation.
PCT/FR2001/000487 2000-02-22 2001-02-20 Procede pour abaisser la resistance specifique a la filtration de boues biologiques provenant d'une station d'epuration d'eaux usees WO2001062679A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP01907844A EP1257506A1 (fr) 2000-02-22 2001-02-20 Procede pour abaisser la resistance specifique a la filtration de boues biologiques provenant d'une station d'epuration d'eaux usees

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0002188A FR2805180B1 (fr) 2000-02-22 2000-02-22 Procede de deshydratation de matieres solides divisees impregnees d'eau, et application aux boues provenant d'une station d'epuration d'eaux usees par voie biologique
FR00/02188 2000-02-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2001062679A1 true WO2001062679A1 (fr) 2001-08-30

Family

ID=8847251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2001/000487 WO2001062679A1 (fr) 2000-02-22 2001-02-20 Procede pour abaisser la resistance specifique a la filtration de boues biologiques provenant d'une station d'epuration d'eaux usees

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1257506A1 (fr)
FR (1) FR2805180B1 (fr)
WO (1) WO2001062679A1 (fr)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2867773A1 (fr) * 2004-03-17 2005-09-23 Alain Chekroun Procede et systeme de traitement des boues d'epuration
FR2869895A1 (fr) * 2004-05-07 2005-11-11 Halter Hydro Environnement Ent Procede de lestage de boues activees
EP1785400A1 (fr) 2005-11-10 2007-05-16 Halter Hydro Environnement Procédé de lestage de boues activées
FR2911601A1 (fr) * 2007-01-24 2008-07-25 Lab Sa Sa Procede de filtration de boues contenant des polluants, et proceded d'epuration humide de fumees correspondant.
FR2986163A1 (fr) * 2012-01-26 2013-08-02 Marc Gombart Procede et installation de traitement des boues

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102608292B (zh) * 2012-03-09 2014-07-23 北京建筑大学 污泥比阻测量装置
CN102980834B (zh) * 2012-12-10 2014-12-31 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种测定污泥脱水特性的试验装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5610398A (en) * 1979-07-05 1981-02-02 Akira Nishida High speed dehydrating agent and treating method for excretion waste which use said agent
DE4025063A1 (de) * 1990-08-03 1992-02-06 Doering Hans Werner Prof Dr Re Verfahren zur verbesserung der mechanischen entwaesserbarkeit von industriellen und natuerlichen schlaemmen
US5759403A (en) * 1993-03-11 1998-06-02 Naintsch Mineralwerke Gessellschaft M.B.H. Method for purifying waste water using activated slude to increase purification yields

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5610398A (en) * 1979-07-05 1981-02-02 Akira Nishida High speed dehydrating agent and treating method for excretion waste which use said agent
DE4025063A1 (de) * 1990-08-03 1992-02-06 Doering Hans Werner Prof Dr Re Verfahren zur verbesserung der mechanischen entwaesserbarkeit von industriellen und natuerlichen schlaemmen
US5759403A (en) * 1993-03-11 1998-06-02 Naintsch Mineralwerke Gessellschaft M.B.H. Method for purifying waste water using activated slude to increase purification yields

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 005, no. 058 (C - 051) 21 April 1981 (1981-04-21) *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2867773A1 (fr) * 2004-03-17 2005-09-23 Alain Chekroun Procede et systeme de traitement des boues d'epuration
WO2005100270A1 (fr) * 2004-03-17 2005-10-27 Alain Chekroun Procede et systeme de traitement de boues d'epuration
FR2869895A1 (fr) * 2004-05-07 2005-11-11 Halter Hydro Environnement Ent Procede de lestage de boues activees
EP1785400A1 (fr) 2005-11-10 2007-05-16 Halter Hydro Environnement Procédé de lestage de boues activées
FR2911601A1 (fr) * 2007-01-24 2008-07-25 Lab Sa Sa Procede de filtration de boues contenant des polluants, et proceded d'epuration humide de fumees correspondant.
EP1950182A1 (fr) 2007-01-24 2008-07-30 Lab Sa Procédé de filtration de boues contenant des polluants, et procédé d'épuration humide de fumées correspondant
FR2986163A1 (fr) * 2012-01-26 2013-08-02 Marc Gombart Procede et installation de traitement des boues

Also Published As

Publication number Publication date
FR2805180B1 (fr) 2002-09-13
FR2805180A1 (fr) 2001-08-24
EP1257506A1 (fr) 2002-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US1617014A (en) Process for disposal of sewage
US5064531A (en) Water filtration apparatus
EP0162783B1 (fr) Procédé pour le traitement et l'épuration des eaux, par floculation en lit fluidisé des particules en suspension
CA1090316A (fr) Materiaux-supports de fermentation biologique
US20140042086A1 (en) Method for improving a wastewater purification process
FR2902417A1 (fr) Procede et installation pour le traitement des eaux integrant un traitement biologique a bacteries fixees et une floculation-decantation
EP2408719B1 (fr) Compositions pour le conditionnement de boues
EP1257506A1 (fr) Procede pour abaisser la resistance specifique a la filtration de boues biologiques provenant d'une station d'epuration d'eaux usees
EP1154958B1 (fr) Procede de conditionnement de boues
CA1093473A (fr) Traitement des boues residuelles de forage petrolier par floculation et separation mecanique
JP2004275884A (ja) 排水処理方法、排水処理装置及び処理システム
US2613180A (en) Sewage treating process
EP0406105A1 (fr) Procédé pour le traitement des effluents contenant des encres à l'eau
EP0317393A1 (fr) Procédé de preparation d'un chlorosulfate d'aluminium basique
CN111533307A (zh) 一种用于处理垃圾渗透液的方法
JP2923747B2 (ja) 浮遊性汚泥処理装置
CN215559734U (zh) 一种宝特瓶回收废水处理***
FR2981061A1 (fr) Procede de traitement des boues et boues purifiees obtenues selon ce procede
EP0019552B1 (fr) Procédé d'épuration d'eaux résiduaires et/ou industrielles contenant des hydrocarbures
EP0056117A1 (fr) Procédé de traitement d'un liquide
JP3731796B2 (ja) 有機物を含有する水の処理方法及び処理装置
RU2210425C1 (ru) Способ получения флокулирующего реагента для обработки жидких сред
FR2497790A1 (fr) Procede de deshydratation de boues residuaires d'eaux usees
CN117069314A (zh) 一种食品深加工废水循环利用的净化处理工艺
JPS6034887B2 (ja) 排水処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2001907844

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2001907844

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 2001907844

Country of ref document: EP