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En présence des quantités de boue de décantation provenant de nos jours des grandes villes, le traitemen et l'élimination de cette boue deviennent de plus en plu difficiles. Suivant un procédé utilisé jusqu'à présent, la boue obtenue lors de la décantation est soumise à un processus de décomposition ou putréfaction, puis est sé- chée dans beaucoup de cas par action de l'air et du so- leil sur des champs de séchage. Toutefois, avec la quan- tité croissante de boue de décantation, ce procédé était devenu non économique, étant donné qu'il nécessite, d'une' part, beaucoup de place, qu'il est long et qu'il dépend en outre des conditions atmosphériques.
Il était donc devenu de plus en plus urgent de remplacer le procédé de séchage naturel long et encombrant par l'application
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d'un procédé de séchage artificiel. On a entrepris, en conséquence, depuis plusieurs années des essais partiel- lement poussés avec un procédé de séchage artificiel, sans qu'on ait pu toutefois trouver des solutions pleinement satisfaisantes techniquement.
La plus grande difficulté au cours de la déshydra- tation réside dans le fait que la boue est constituée pour la majeure partie par des colloldes qui renferment l'eau. Ces colloïdes ne libèrent l'eau que difficilement, de sorte qu'à l'exception de l'évaporation de l'eau les procédés de fractionnement physiques n'ont donné aucun résultat dans la pratique.
On a par exemple déjà essayé de déshydrater la boue dans des installations de centrifugation. Toutefois, ce procédé n'a conduit qu'à une déshydratation s'élevant au maximum à 80% de la teneur en eau, même pour des accé- lérations considérables. En outre, on a déjà essayé de réduire la teneur en eau par des procédés de filtrage.
Toutefois, on a rencontré jusqu'à présent, pour ce procé- dé, des difficultés technologiques très grandes, étant donné que les filtres constitués le plus souvent par des textiles se colmatent rapidement et deviennent, par suite imperméables à l'eau. De plus, les filtrations ne condui- sent qu'à une faible déshydratation, même pour un vide relativement poussé. On a également proposé de chauffer la boue et d'évaporer le liquide. Bien que ce procédé puisse être exécuté en principe, il n'a pas pu s'implanter jusqu'à présent dans la pratique en raison du besoin con- sidérablement élevé d'énergie.
Etant donné que l'eau est renfermée dans une large mesure dans les particules colloïdales, la boue de décan- tation est également déshydratée de nos jours en détrui- sant les colloïdes à l'aide de précipitants, puis en sé- parant la boue de l'eau. Ce procédé aussi ne satisfait
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pas à toutes les conditions en raison de la déshydrata- tion non élevée et des frais occasionnés par les produits chimiques. De plus, on a déjà proposé aussi depuis long- temps de chauffer la boue à la température d'ébullition et même au-dessus de cette température. Les essais entre- pris dans ce sens n'ont toutefois conduit qu'à des amélio- rations insignifiantes, de sorte que ces essais n'ont pas été continués comme ne donnant aucun résultat.
Les ouvrages récents concernant la déshydratation artificielle de la boue montrent qu'on tend à utiliser un compromis en combinant les procédés de déshydratation utilisés jusqu'à présent, ce compromis ne conduisant tou- @ tefois qu'à des résultats partiellement satisfaisants.
Dans ces procédés combinés, une déshydratation est effec- tuée par voie physique¯(filtrage, centrifugation) jusqu'à une teneur en eau de 75% avec en partie une addition de pécipitants, après quoi le reste de la déshydratation est effectué par évaporation. Toutefois, cette évapora- tion est extrêmement défavorable en ce qui concerne l'é- nergie', en raison de la grande consommation de chaleur.
Il y a une année environ, une publication a décrit l'une des rares installations de déshydratation utilisées jus- qu'à présent et travaillant sur une grande échelle. Cette installation alimentée en boue putride travaille par pré- cipitation à la chaux et au sulfate de fer, puis par fil- trage sous vide, la teneur en eau qui s'élève encore à
75% étant réduite par évaporation. Le bilan d'énergie de cette installation est par suite défavorable.
Conformément à la présente invention, un procédé proposé pour la déshydratation de la tourbe est utilisé pour la boue.
Depuis plusieurs années déjà, donc avant la mise en marche de l'installation mentionnée pour la déshydra- tation de la boue, on a proposé de chauffer de la tourbe humide sous une pression appropriée à une température
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supérieure à 20000, puis de la centrifuger. Bien que ce procédé de déshydratation de la tourbe ait déjà été rendu public depuis quelques siècles, il n'a jamais été utilisé jusqu'à présent pour la boue de décantation par suite d'un préjugé technique. Cela a essentiellement deux raisons.
Tout n'abord, ce procédé n'a pas pu s'implanter dans l'industrie de la tourbe, étant donné que la déshy- dratation obtenue dans le cas de la tourbe n'a conduit qu'à une faible amélioration par rapport aux procédés de séchage de la tourbe utilisés jusqu'à présent, avec une dépense considérablement plus élevée. En utilisant ce procédé, il n'a pas été possible jusqu'à présent d'amener la tourbe à une teneur en eau inférieure à 80-85%. Toute- fois, ce degré de déshydratation peut également être ob- tenu jusqu'à présent pour une boue, bien que seulement pour une boue putride, à l'aide de centrifugeuses tra- vaillant à des vitesses de rotation élevées.
Etant donné .qu'on ne s'attendait à aucun résultat meilleur ou au moins! à aucun résultat considérablement meilleur que celui ob- ,tenu-pour la tourbe, les essais dans ce sens ont été in- terrompus. En outre, on a entrepris, comme déjà mention- né, des essais avec chauffage de la boue putride, ces essais n'ayant conduit à aucun résultat favorable, à l'exJ ception de l'évaporation. Pour cette raison, les teohni- ciens ne s'attendaient à aucun succès en appliquant le procédé de séchage de la tourbe à la boue, de sorte qu' aucun essai n'a été effectué.
Malgré l'opinion générale exposée des techniciens, on a toutefois constaté de façon surprenante qu'un chauf- fage de la boue putride ou fraîche à une température su- périeure à 175 C et le maintien de cette température pen- dant au moins une heure ont donné des résultats remarqua- bles. Ce qui est totalement inattendu dans ce résultat c'est que la destruction des colloïdes et une libération
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des molécules d'eau apparaissaient déjà à une température de 175 C et notamment qu'une déshydratation avec centri- fugeage subséquent était possible jusqu'à une teneur en eau de 30%, ce qui était considéré comme complètement impossible jusqu'à présent par les techniciens.
En outre, l'application du procédé de séchage de la tourbe présente l'avantage considérable que la boue fraîche peut égale- ment être déshydratée sans inconvénients importants. De plus, en utilisant le procédé pour la boue, l'eau retirée est bien claire et ne contient plus aucune matière en sus- pension pouvant se déposer. Ce résultat, qui est détermi- nant pour la pratique en plus d'un grand degré de déshy- dratation, ne peut être obtenu dans cette mesure avec aucun procédé de déshydratation de boue connu jusqu'à présent. Le même procédé ,qui ne conduisait pour la tourbe qu'à une déshydratation relativement faible, trou- ve toute son importance à une grande échelle dans la dée- hydratation de la boue.
- Le procédé utilisé pour la boue est décrit en dé- tail dans ce qui suit :
La boue fraîche ou putride est chauffée dans un autoclave à une température supérieure à 175 0 et est maintenue à cette température pendant une durée comprise entre une et quatre heures. La température précise et la durée la plus favorable dans chaque cas particulier dé- pendent de la nature de la boue à déshydrater. Comme va- leurs moyennes, on peut prendre une température de 200 à 230 C et une durée comprise entre 1 heure 1/2 et 2 heu- res 1/2.
On a constaté qu'avec une température plus éle- vée et de même avec une durée plus longue de la boue à une température déterminée la propreté de l'eau à séparer' ultérieurement par centrifugeage augmente considérablement.- Pour une température de 220 C et une durée de 2 heures 1/2 environ, on peut obtenir une eau si claire, ne oonte.
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nant done :plus aucune matière en suspension pouvant se déposer, qu'elle peut être amenée à l'installation d'é- puration de l'eau évacuée sans charger onsidérablement les opérations d'épuration.
Les valeurs de la température et de la durée à choisir en particulier dépendent des conditions d essais de chaque cas. On fait remarquer à ce sujet que la température et la durée peuvent pour un résultat déterminé se compenser dans une large mesure en ce qui concerne l'eau séparée et le degré de déshydrata- tion, c'est-à-dire que la température doit être d'autant plus élevée que la durée est plus faible. Toutefois, une température de 175 C constitue dans tous les cas une con- dition pour la destruction des colloïdes. Les températu- res les plus favorables pour la boue putride sont légè- rement plus élevées que pour la boue fraîche et, en fait, cette température est supérieure à 210 C pour-la boue putride et supérieure à 200 C pour la boue fraîche.
Dans ce cas, il règne dans l'autoclave ou la cuve une pression telle que la boue se met à bouillir au maximum à la tem- pérature choisie. La boue est ensuite centrifugée ou é- ventuellement aussi filtrée, la teneur en eau pouvant être abaissée jusqu'à 30% environ, Le résidu des boues ne doit pas être soumis à un autre traitement et peut être utilisé directement, par exemple comme engrais ou combus- tible.
Un avantage particulièrement important du procédé utilisé pour la boue réside dans le fait que l'amenée d'énergie peut être réduite dans une large mesure une fois que le chauffage a été amorcé et peut même, dans cer- tains cas, être complètement arrêtée, étant donné que la réaction chimique se produisant dans la boue est une réac- tion exothermique. L'énergie nécessaire à l'exécution du procédé est donc relativement faible et est considérable- ment inférieure à celle nécessaire par le procédé d'éva- poration usuel jusqu'à présent.
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Au cours des essais entrepris, on a constaté de façon remarquable qu'il n'y a encore aucune destruction considérable des colloïdes et, par suite, encore aucune libération de l'eau à une température inférieure à 175 C.
Il existe en conséquence une valeur de température criti- que dépendant en partie de la composition de la boue et de sa nature. Toutefois, cette valeur de température cri- tique doit être dépassée pour obtenir une déshydratation efficace. L'existence de cette valeur de température cri- tique est une explication du fait qu'on n'a pas pu obte- nir, dans les essais effectués jusqu'à présent à des tem- pératures élevées, une amélioration de la séparation de. l'eau avec des procédés de fractionnement physiques sub- séquents.
Diverses modifications peuvent d'ailleurs être ap- portées à l'exemple de réalisation, décrit en détail, sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS
1/ Procédé de déshydratation d'une boue fraîche et d'une boue putride, earactérisé en ce que, suivant le procédé connu pour la déshydratation de la tourbe, la boue est maintenue au moins pendant une heure à une tem- pérature supérieure à 175 C et à une pression appropriée et l'eau est séparée ensuite par centrifugeage.