Rappelons que la base de ce traitement consiste à introduire simultanément dans l’eau à traiter de la chaux, sous forme de lait de chaux, et du gaz carbonique, à partir de bouteilles, bonbonnes, citerne réfrigérée.
La première réaction est la réaction calcocarbonique traditionnelle, qui est instantanée :
CO₂ + Ca(OH)₂ → CO₃Ca + H₂O
La seconde réaction est physique : les cristaux de calcaire naissants présentent un très grand pouvoir d’adsorption des matières en suspension et colloïdales.
Dès le début de 1978, la société SOAF a effectué ses propres recherches pour appliquer des principes similaires et répondre aux besoins exprimés par les schémas départementaux d’élimination des matières de vidange sans nuisances pour l’environnement et l’hygiène publique.
Les pilotes « matières de vidange »
Les recherches ont débuté par l’installation d’un premier pilote à Blain (44) en 1979, permettant de traiter 1 m³/heure, et dont les premiers résultats ont été encourageants.
Elles se sont poursuivies en 1980, par une installation plus importante à Tougas (44) exécutée par C.S.A. Il s’agissait d’une unité capable de traiter 80 à 100 m³/jour, d’une manière régulière sur une période d’un an en attendant la construction de la nouvelle station d’épuration Nord de Nantes.
Les résultats de cette unité ont été particulièrement satisfaisants puisque les rendements d’élimination constatés étaient les suivants :
- — DBO₅ = 60 %
- — DCO = 80 %
- — MES = 99 %
- — GERMES = 100 %
L’unité de Cognac
Pour répondre à la demande de la Direction Départementale de l’Équipement des Charentes, C.S.A. a construit, en 1986, une unité fixe d’une capacité de 80 m³/jour de matières de vidange, dont le schéma de fonctionnement est représenté ci-dessous.
— Enregistrement dépotage
Il est constitué de boîtiers émetteurs codés et d’une antenne réceptrice libérant (ou non) l’accès, en pilotant une vanne pneumatique. Un ticket est délivré à chaque opération de dépotage avec la date et l’heure.
— Prétraitements constitués des éléments suivants :
© dégrilleur courbe,
© dégraisseur statique,
© dessableur.
— Cuve de stockage couverte : capacité = 160 m³
Deux pompes alimentent le réacteur.
— Cuve du réacteur comportant :
© deux turbines de brassage,
© une alimentation en lait de chaux,
© trois diffuseurs de CO₂ réglables par vannettes en PVC.
— Clarificateur comprenant :
[Photo : Coupe de la station de traitement des matières de vidange : A. vanne de dépotage. B. dégrilleur courbe. C. dégraisseur. D. dessableur. E. stockage de matières de vidanges. F. réacteur. G. clarificateur. H. canal débitmétrique. I. stockage et tampon. J. stockage du lait de chaux. K. stockage du gaz carbonique (CO₂). L. stockage du floculant.]
— une pompe d’éjection des boues vers le silo de la station d’épuration,
— une alimentation en floculant en amont de l’entrée dans la cuve.
— Canal débitmétrique
- avec enregistreur et totaliseur du débit de sortie.
— Cuve de stockage aval et tampon
- équipée d'une pompe pour envoyer la nuit l’eau prétraitée et neutralisée sur le bassin d’aération de la station de Cognac.
— Cuve de stockage de lait de chaux avec :
- un brasseur agitateur,
- une pompe doseuse,
- une alimentation en eau avec comptage.
— Stockage de gaz carbonique (CO₂) constitué comme suit :
- un réservoir calorifugé,
- un groupe frigorifique permettant le stockage du gaz à −20 °C et à une pression de 20 bars,
- un carbovapor permettant de vaporiser et de réchauffer le CO₂,
- un détendeur pour passer de 6 à 8 bars,
- un débitmètre à CO₂ gradué en l/mn,
- une électrovanne pour CO₂.
— Stockage de floculant doté de l’appareillage ci-après :
- un agitateur,
- un disperseur mouilleur,
- une pompe doseuse,
- une alimentation en eau avec comptage.
— Stockage d’acide pour neutralisation du pH
- comprenant un bac et une pompe doseuse.
Cette station est entrée progressivement en fonction à partir du 1ᵉʳ novembre 1986 ; les résultats obtenus feront l’objet d’une prochaine communication.
Les perspectives de développement du procédé
Dans le domaine des stations fixes, les résultats de Cognac permettront de confirmer l'intérêt technique et économique de ce procédé.
Parallèlement, l’analyse économique du coût de transport par les collecteurs et l’investissement représenté par une installation fixe a conduit S.O.A.F. et C.S.A. à développer un nouveau processus adapté à une unité mobile, ce qui a entraîné le dépôt d’un brevet et la construction d’une première unité mobile automatisée de dépollution Maud 1, qui est en cours d’essais.
Le procédé de traitement retenu comprend trois étapes :
— dépollution dans un réacteur de 6 m³ par procédé calcophosphorique,
— séparation des phases solide-liquide par une filtration sous vide,
— neutralisation du rejet d’eau.
L’ensemble du cycle de traitement est piloté par un automate programmable. Du fait des capacités de stockage des produits, l’autonomie de fonctionnement en cycle automatique est d’environ 16 heures.
Maud 1 dispose d’une source d’énergie autonome, alimentant une centrale hydraulique et une centrale électrique.
Dès la fin des essais en cours, cette unité fera également l’objet d’une présentation spécifique.
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