Elles sont dues à des molécules organiques de natures diverses, qui peuvent être classées, en première approche, en alcools (R-OH), aldéhydes (R-CO-H), composés soufrés (R-SH), amines (R-NH₂), cétones (R-COR’) et acides (R-COO-H). Elles proviennent souvent de la conjonction de plusieurs molécules différentes, ce qui complique encore le phénomène. On peut de toute façon constater que certaines odeurs, considérées comme nauséabondes, nécessitent un traitement. De telles odeurs se rencontrent généralement dans les domaines suivants :
• transformations de substances animales : équarrissage, fabrication de farine de poissons ou d’aliments pour animaux,
• traitement des eaux usées, compostage de déchets,
• production de denrées alimentaires : torréfaction du café, production d’épices,
• industries des revêtements ou imprégnations textiles, plastiques ou plastifiants,
• industrie de chimie organique (caoutchouc, solvants, etc.).
LUTTE CONTRE LES ODEURS
Les moyens les plus utilisés pour lutter contre les odeurs font généralement appel aux méthodes suivantes :
• masquage des odeurs, méthode ancienne et généralement inefficace à quelque distance du lieu d’émission,
• incinération classique ou catalytique, laquelle nécessite parfois une consommation importante de calories et souvent un lavage ultérieur des gaz,
• absorption sur charbon actif, opération qui nécessite parfois des investissements importants et des frais non négligeables de renouvellement du charbon,
• absorption sur lit biologique, méthode simple et rustique, nécessitant cependant une surface importante et un conditionnement préalable des gaz,
• lavage par voie chimique, méthode classique qui, tout en étant bon marché, présente l'inconvénient de produire des déchets liquides.
DESTRUCTION DES ODEURS PAR LAVAGE CHIMIQUE
Ce procédé permet généralement, à l'aide de plusieurs étages de contact, d'obtenir les résultats suivants :
– élimination des amines, sur une colonne fonctionnant à l'acide,
– élimination des aldéhydes et des produits soufrés, sur une colonne oxydante,
– élimination des acides, sur une colonne basique.
Le choix du liquide de lavage sur les colonnes acides et basiques est assez limité, puisqu’on utilise des acides ou des alcalis du marché, comme l'acide sulfurique, la soude ou la potasse. Par contre, en ce qui concerne la colonne oxydante, les produits utilisés sont plus variés. On peut citer le permanganate de potassium (le plus efficace de tous, mais aussi le plus cher), l'eau oxygénée, l'eau ozonée, le chlore, le dioxyde de chlore dissous et l'eau de Javel, qui reste incontestablement le produit le plus utilisé, compte tenu de son coût relativement faible, de sa production abondante et de sa manipulation relativement aisée.
L'ÉLECTROCHLORATION
Cette méthode consiste à dégager le chlore, agent bactéricide et oxydant, sur le même lieu d'utilisation, par électrolyse d'eau de mer ou de saumure. L'étude des courbes intensité-potentiel des solutions de chlorures mises au contact de différentes électrodes montre que les ions chlorure sont électroactifs dans la zone de potentiel où se produit l’oxydation de l'eau, selon la formule :
2 H₂O → O₂ + 4 H⁺ + 4 e⁻.
Dans ces conditions, le rendement électrochimique est d’autant plus élevé que la concentration en ions chlorures est plus importante. Les réactions mises en jeu sont les suivantes :
à la cathode : 2 H⁺ + 2 e⁻ → H₂
dans l'eau : Na + 2 H₂O → 2 NaOH + H₂
à l'anode : 2 Cl⁻ → Cl₂ + 2 e⁻
dans l'eau : Cl₂ + H₂O → HCl + HClO
La réaction d'électrolyse s'accompagne d’un dégagement d'hydrogène ; l'acide hypochloreux est neutralisé par l'hydroxyde de sodium formé à l’anode, pour fournir l’hypochlorite de sodium.
[Photo : Schéma d’une installation de production d’eau chlorée au moyen d’un électrochlorateur Sterelec.]
NaClO ; en milieu marin, où le pH est généralement alcalin, les acides formés à la cathode sont instantanément neutralisés.
Le dimensionnement des équipements est le plus généralement défini par la quantité de Cl₂ produit à la cathode : c’est ainsi qu’une production spécifiée de 1 kg de chlore concerne en fait une unité produisant 740 g d’ions hypochlorite ClO⁻, ou encore 1,06 kg d’hypochlorite de sodium NaClO.
Intérêt de l’électrochloration
L’électrochloration in situ supprime les risques et les contraintes liés au stockage du chlore ; elle ignore les problèmes de dénaturation de l’hypochlorite ou de rupture d’approvisionnement.
Cette méthode, issue de procédés électrochimiques éprouvés, propose maintenant des solutions technologiques parfaitement fiables et à maintenance minimale.
L’électrochlorateur
L’électrochlorateur que nous avons mis au point (le Sterelec) est basé sur des principes qui en font un appareil très simple à mettre en œuvre, à exploiter, à entretenir (figure 1).
Sa pièce maîtresse est constituée par la cellule d’électrolyse comportant des électrodes en graphite assemblées horizontalement et séparées par des éléments inertes à la corrosion. Cette disposition des électrodes, associée à un dispositif d’alimentation électrique à inversion, permet l’autonettoyage des dépôts de magnésie, en supprimant ainsi un problème habituel aux électrochlorateurs, puisque l’on n’utilise ni injection d’air comprimé, ni système mécanique, ni rinçage à l’acide. De plus, les opérations de maintenance et de remplacement des électrodes sont très simples et peuvent être effectuées par un personnel non spécialisé.
Grâce à son assemblage de modules unitaires d’une capacité de 0,1 à 12 kg par heure, des unités de toutes capacités de production peuvent être constituées.
Possibilités d’installation
De par sa conception modulaire, cet électrochlorateur forme une unité particulièrement adaptable aux spécifications correspondant à chaque cas, et notamment les suivantes :
- • débit, concentration et nature de l’eau de mer ou de la saumure à l’entrée,
- • nombre de points d’injection,
- • injection gravitaire ou par pompe,
- • module d’exploitation en duplex avec commutation normal/secours,
- • instrumentation, tuyauteries, électricité, revêtement, etc.,
- • injections continues et injections chocs programmables,
- • réglage automatique de la production par ajustement du courant continu,
- • système monobloc ou modulaire,
- • équipements électriques pour atmosphères explosives.
Principaux avantages
Les principaux avantages du procédé sont les suivants :
- • production d’hypochlorite au « fil de l’eau »,
- • suppression du stockage de chlore ou d’eau de Javel (qui entraînait des risques de dénaturation de l’eau de Javel et d’éventuels problèmes liés à la réglementation ou au stockage de produits),
- • utilisation d’un appareil fiable et autonome ne nécessitant pas de maintenance ni d’emploi de réactif,
- • absence de corrosion de l’appareil,
- • procédé adaptable au problème posé.
Emploi en désodorisation
Sur la figure 2 on peut voir l’utilisation d’un Sterelec® dans un schéma de désodorisation par lavage humide.
Des installations sont déjà exploitées suivant ce principe qui intéresse de plus en plus le domaine de la désodorisation, car certaines études ont montré également qu’à partir d’une certaine consommation de chlore actif (dépendant de paramètres locaux et généralement de l’ordre de 3 à 4 kg/h), le système d’électrochloration in situ Sterelec pouvait apporter un avantage économique par rapport à l’utilisation de l’eau de Javel.
[Photo : Schéma du procédé de désodorisation par voie humide.]
