L’oxydation par voie humide

Cours de traitement des eaux usées industriellesProf. C. Pulgarin

Stéphanie Pilet – Caroline Villard17 avril 2008

Traitement des eaux usées industrielles L'oxydation par voie humide

Technique de traitement des boues d’épuration et d’effluents industriels

Pour satisfaire des règlementations de plus en plus strictes

200 litres d’eaux usées

→ 5 litres de boues

→ 1 tasse à café

Introduction

OVH

1. Introduction 2. Fonctionnement 3. Exemples 4. Conclusions

Traitement des eaux usées industrielles L'oxydation par voie humide

Fonctions

Destruction de composés spécifiques

Elimination de la toxicité et/ou de la réactivité

Prétraitement pour produire des résidus organiques facilement biodégradables

Grande diminution de la DCO (demande chimique en oxygène): 99,5% à la place de 70%

1. Introduction 2. Fonctionnement 3. Exemples 4. Conclusions

Traitement des eaux usées industrielles L'oxydation par voie humide

Domaines d’application

Pollution organique à problème (DCO difficile à éliminer, toxique...)

Boues résiduaires de stations d'épuration urbaines (New York, Chicago) et industrielles

Effluents de l'industrie chimique, pétrochimique et papetière, etc.

Effluents liquides toxiques contenant cyanures, sulfites, phénols, pesticides, etc.

1. Introduction 2. Fonctionnement 3. Exemples 4. Conclusions

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Situation dans la chaîne de traitement4. Conclusions 3. Exemples 2. Fonctionnement1. Introduction

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Fonctionnement technique

1) Entrée des boues d’épuration primaires et secondaires

2) Préchauffage des boues par échangeur de chaleur

3) Réacteur à haute pression (70 à 150 bars) et haute température (250°C à 300°C), ajout d’oxygène par jet à débit contrôlé

4) Rejet et traitement des gaz

5) Rejet des effluents liquides et minéraux

5

4. Conclusions 3. Exemples 2. Fonctionnement1. Introduction

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Principales réactions d’oxydation

Composés organiques + O2 → CO2 + H2O + RCOOH

Espèces sulfurées + O2 → SO42-

Cl organique + O2 → Cl- + CO2 + RCOOH

N organique + O2 → NH3 + CO2 + RCOOH

P + O2 → PO43-

4. Conclusions 3. Exemples 2. Fonctionnement1. Introduction

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Rejets

Liquide :

Eau + composés dissous, facilement biodégradable Peut subir un traitement biologique (recirculation en tête de station,

dans la biologie)

Gaz :

Vapeur d’eau + CO2 + azote moléculaire + traces de COV (polluants) Rejeté dans l’atmosphère après traitement sur un réacteur catalytique

Solide :

Galette inerte constituée d’éléments minéraux, aluminium, phosphates, carbonates, métaux lourds (« technosables »)

Contient moins de 5% de matière organique Envoyé en déshydratation

4. Conclusions 3. Exemples 2. Fonctionnement1. Introduction

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Projet pilote à Toulouse (1)

Dimensionnement

4. Conclusions 3. Exemples 2. Fonctionnement1. Introduction

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Projet pilote à Toulouse (2)

Répartition des coûts

4. Conclusions 3. Exemples 2. Fonctionnement1. Introduction

Maintenance

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Projet pilote à Toulouse (3)

Evolution des coûts d’exploitation

4. Conclusions 3. Exemples 2. Fonctionnement1. Introduction

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STEP d’Epernay (France)

Investissement : 3 millions de plus qu’une station « normale »

Retour sur investissement en 8 ans

Diminution des coûts liés à l’incinération

4. Conclusions 3. Exemples 2. Fonctionnement1. Introduction

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Avantages

Avantages environnementaux recyclage possible des résidus solides effluent traité conforme pour rejet en eaux de surface ou dans un

traitement biologique très importante réduction du volume de boue (transformée en résidu

minéral inerte) récupération d'énergie sous forme de vapeur ou d'eau chaude pas d'émission gazeuse toxique (SO2, NOx ou CO) grâce au

traitement à basse température et au réacteur catalytique pas de rejets de poussières grâce au milieu liquide

Avantages financiers coûts de fonctionnement réduits investissement modéré procédé complètement automatisé très compact (faible encombrement) faible coût d’élimination des boues

4. Conclusions 3. Exemples 2. Fonctionnement1. Introduction

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Limites

Sécurité et règlementation relatives aux équipements sous pression

Maintenance

Surveillance permanente : nuit et week-end = télésurveillance

Personnel qualifié

4. Conclusions 3. Exemples 2. Fonctionnement1. Introduction

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Sources

Granit technologies SA, The Granit® Wet Oxidation Process, http://www.granit.net/pdf/BrochureOVH.pdf

VIVENDI Environnement, L’oxydation par voie humide, http://www.waternunc.com/fr/dosboues_VE01_082002.htm

Vivendi Waters systems, Les nouveaux procédés de traitement thermique des boues : l’oxydation par voie humide, http://www.senat.fr/rap/l02-215-2/l02-215-287.html

Siemens, Zimpro® Wet Air Oxidation, http://www.water.siemens.com/en/Product_Lines/Zimpro_Products/Zimpro_Products/Pages/Zimpro_Wet_Air_Oxidation.aspx

Zimpro® Wet Oxidation: Innovative Technology for Difficult Waste Treatment Problems, http://www.water.siemens.com/SiteCollectionDocuments/Product_Lines/Zimpro/Brochures/ZP-WAO-BR-0906.pdf

Epernay pays de Champagne, Film OVH, http://www.step-epernay-mardeuil.com/Default.aspx?tabid=540