Exemple de traitement d'un mélange de polluants en industrie

Ce procédé "One-pot" innovant consiste donc à capter les polluants gazeux dans un traitement physico-chimique dont les effluents liquides sont par la suite digérés par le processus de bio-épuration aérobie en station d'épuration.

(A)    Procédé simultané d’absorption (captage) et de modification chimique organique des Composés Volatils Fonctionnels (organiques et inorganiques).
Cette opération est conduite en une seule opération sur une installation de captage par lavage physico-chimique.

(B)    La destruction finale des produits de captage après le procédé simultané d’absorption et de modification chimique
Cette opération ultime (B) est effectuée en station d’épuration biologique. Les composés organiques présents et formés
lors de la réaction de condensation sont digérés par le processus de bioépuration naturelle aérobie de la station d’épuration.

L’originalité du procédé réside d’une part dans le choix du réactif qui se combine aux polluants à traiter et d’autre part dans la destruction finale naturelle biologique en station d’épuration ne générant pas de nouvelle pollution gazeuse.

L'exemple ci-dessous décrit le traitement d'un mélange de polluants en une seule opération

Une colonne de lavage des gaz réunit les évents de trois réacteurs "pilote" en industrie chimique:

• Réacteur 1 - Synthèse d'un chlorure d'acide
• Réacteur 2 - Synthèse de methyl ethyl sulfide
• Réacteur 3 - Décarboxylation d'un acide

Mode opératoire:

Dans la bâche d'aspiration on charge l'eau complémentaire déterminée dans la feuille de calcul correspondant à 20 volumes du réactif pur puis dans l'ordre les quantités calculées de solution alcaline de potasse, puis la solution à 40% du réactif.
Le milieu réactionnel affiche une valeur de pH >11.
La pompe de circulation est activée puis la vanne de débit des gaz est progressivement libérée et contrôlée au débit désiré.
La fin de réaction est déterminée et contrôlée par pH <9.
Les opérations se sont déroulées sur une durée de 10 heures avec un débit gazeux de 500 m3/h.
La fin de réaction est contrôlée par pH-métrie (environ 9-10), et l'absence d'H2S et de mercaptans vérifiée au papier à l'acétate de plomb et au papier pH.

Le milieu réactionnel limpide, incolore et inodore est ensuite évacué vers la fosse d'auto-neutralisation de l'usine avant rejet au réseau pour être soumis au processus de bio-épuration aérobie en station d'épuration.

Résultats sur le milieu réactionnel non filtré avant rejet vers la station biologique du site:

• pH = 10,3 ;
• température 35 °C
• DCO : 298 mg/L
• DBO5 : 695 mg/L

Dans cet essai, on voit clairement que pour la destruction des composés soufrés, le traitement à l'eau de Javel reviendrait
12 fois plus cher que le traitement avec le système PTC.
Les traitements au ClO2 ou H2O2 sont encore plus onéreux.

Cet exemple de traitement en chimie comprend:

• L'élimination complète des composés soufrés.
• La décarbonatation (élimination complète du CO2).
• L'élimination complète de l'acide chlorhydrique.
• L'élimination complète des traces de chlorure de thionyle.
• L'élimination totale des solvants présents à l'état de traces.

Coût du traitement 569 € dont

• Soude : 474 €
• Réactif : 95 €

Un traitement similaire concurrent avec l'eau de Javel aurait coûté 586 €
Pour le CO2 seul on a consommé 1 581 litres de soude 30% pour 395 €

La feuille de calcul des flux pour déterminer les quantités de réactifs:

Voir aussi les exemples du Procédé DAVID - Odeurs