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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
Traitement des eaux usées industrielles L'oxydation par voie humide
Situation dans la chaîne de traitement4. Conclusions 3. Exemples 2. Fonctionnement1. Introduction
Traitement des eaux usées industrielles L'oxydation par voie humide
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
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4. Conclusions 3. Exemples 2. Fonctionnement1. Introduction
Traitement des eaux usées industrielles L'oxydation par voie humide
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
Traitement des eaux usées industrielles L'oxydation par voie humide
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
Traitement des eaux usées industrielles L'oxydation par voie humide
Projet pilote à Toulouse (1)
Dimensionnement
4. Conclusions 3. Exemples 2. Fonctionnement1. Introduction
Traitement des eaux usées industrielles L'oxydation par voie humide
Projet pilote à Toulouse (2)
Répartition des coûts
4. Conclusions 3. Exemples 2. Fonctionnement1. Introduction
Maintenance
Traitement des eaux usées industrielles L'oxydation par voie humide
Projet pilote à Toulouse (3)
Evolution des coûts d’exploitation
4. Conclusions 3. Exemples 2. Fonctionnement1. Introduction
Traitement des eaux usées industrielles L'oxydation par voie humide
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
Traitement des eaux usées industrielles L'oxydation par voie humide
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
Traitement des eaux usées industrielles L'oxydation par voie humide
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
Traitement des eaux usées industrielles L'oxydation par voie humide
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