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Pour toute question : Service Relation Clientèle • Éditions Techniques de l’Ing

Pour toute question : Service Relation Clientèle • Éditions Techniques de l’Ingénieur • 249, rue de Crimée 75019 Paris – France par mail : infos.clients@teching.com ou au téléphone : 00 33 (0)1 53 35 20 20 DOSSIER Techniques de l’Ingénieur l’expertise technique et scientifique de référence Par : Ce dossier fait partie de la base documentaire dans le thème et dans l’univers Document délivré le Pour le compte Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Editions T.I. g2070 Traitements physico-chimiques des déchets industriels liquides Jacques BOURGOIS Professeur à l'École nationale supérieure de mines de Saint-Étienne, Docteur ès sciences Valérie LAFOREST HDR, Docteur, Chargée de recherche à l'École nationale supérieure des mines de Saint-Étienne Robert HAUSLER Professeur à l'École des technologies supérieures de Montréal, Docteur Génie des procédés et protection de l'environnement Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique Procédés chimie - bio - agro 06/07/2012 7200038556 - universite de la reunion sce commum documentation // 195.220.151.50 Traitements physico-chimiques des de ´chets industriels liquides par Vale ´rie LAFOREST HDR, Docteur Charge ´e de recherche a ` l’E ´ cole nationale supe ´rieure des mines de Saint-E ´ tienne Jacques BOURGOIS Docteur e `s sciences Professeur a ` l’E ´ cole nationale supe ´rieure de mines de Saint-E ´ tienne et Robert HAUSLER Docteur Professeur a ` l’E ´ cole des technologies supe ´rieures de Montre ´al 1. Conside ´ rations pre ´ alables............................................................. G 2 070v2 – 2 1.1 Objectifs.............................................................................................. — 2 1.2 Gisement des de ´ chets concerne ´ s ...................................................... — 2 1.3 Choix et mise en œuvre d’un proce ´ de ´ de traitement ....................... — 2 2. Traitements chimiques................................................................... — 3 2.1 Oxydo-re ´ duction................................................................................. — 3 2.2 Mise a ` pH. Pre ´ cipitation ..................................................................... — 8 3. Traitements physico-chimiques.................................................... — 8 3.1 Proce ´ de ´ s a ` membrane........................................................................ — 8 3.2 Re ´ sines e ´ changeuses d’ions .............................................................. — 11 3.3 Adsorption .......................................................................................... — 14 3.4 Me ´ thodes e ´ lectrochimiques ............................................................... — 15 3.5 Extraction par solvant ........................................................................ — 16 3.6 E ´ vaporation sous vide........................................................................ — 17 3.7 Distillation........................................................................................... — 19 4. Conclusion........................................................................................ — 19 Pour en savoir plus.................................................................................. Doc. G 2 070v2 L a production de de ´chets non ultimes, issus pour l’essentiel du secteur industriel, semble pour l’instant ine ´vitable. Les filie `res de traitement des centres spe ´cialise ´s visent alors diffe ´rents objectifs : – permettre le recyclage total ou partiel de ces de ´chets ; – faciliter leur valorisation sous forme de matie `re ou d’e ´nergie ; – permettre leur retour « e ´cocompatible » dans l’environnement apre `s de ´toxi- cation ou stabilisation-solidification ; – enfin, les de ´composer, plus ou moins comple `tement, en espe `ces chimiques plus « inoffensives ». Ces filie `res ne ´cessitent la mise en œuvre de techniques tre `s varie ´es qui rele `- vent de diffe ´rentes disciplines scientifiques : thermique, me ´canique, physique, chimie, physico-chimie ou biologie. Le pre ´sent dossier est relatif aux techniques chimiques et physico-chimiques. Nous de ´velopperons, plus particulie `rement ici, le cas des de ´chets dangereux liquides issus de l’industrie. Toute reproduction sans autorisation du Centre franc ¸ais d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T .I. G 2 070v2 – 1 Ce document a été délivré pour le compte de 7200038556 - universite de la reunion sce commum documentation // 195.220.151.50 Ce document a été délivré pour le compte de 7200038556 - universite de la reunion sce commum documentation // 195.220.151.50 Ce document a été délivré pour le compte de 7200038556 - universite de la reunion sce commum documentation // 195.220.151.50 tiwekacontentpdf_g2070 1. Conside ´rations pre ´alables 1.1 Objectifs & Dans le cas d’une strate ´gie d’e ´limination, on cherchera a ` trans- former un de ´chet de composition complexe en deux flux se ´pare ´s : – un effluent de ´pollue ´ qui pourra e ˆtre rejete ´ dans l’environnement ; – une fraction mine ´rale de pre ´fe ´rence, tre `s peu soluble, qui pourra e ˆtre accepte ´e en centre de stockage de de ´chets. Exemple : pour un de ´chet aqueux, la fraction organique e ´tant oxy- de ´e, il est possible de se ´parer la fraction mine ´rale sous forme d’un solide concentre ´ et de le stabiliser avec un liant hydraulique avant de l’entreposer dans une de ´charge de de ´chets dangereux. Tous ces traitements font appel a ` des re ´actions chimiques d’oxydation, de re ´duction, de pre ´cipitation, de neutralisation et de stabilisation chimique. & Dans le cas d’une strate ´gie de valorisation, diffe ´rents objectifs peuvent e ˆtre vise ´s : – obtenir un produit ayant les me ˆmes caracte ´ristiques que le pro- duit neuf (re ´ge ´ne ´ration) ; – extraire une ou plusieurs matie `res premie `res mine ´rales ou organiques ; – aboutir a ` des mate ´riaux plus complexes mais valorisables. La diversite ´ des techniques chimiques envisageables va de pair avec l’extre ˆme diversite ´ des de ´chets concerne ´s. Contrairement aux proce ´de ´s d’e ´limination, dont le champ d’application est large et la mise en œuvre peu contraignante, les ope ´rations de valorisation sont beaucoup plus sensibles aux variations de composition des de ´chets et doivent e ˆtre adapte ´es au cas par cas. La mise en œuvre de ces traitements rele `ve de strate ´gies tre `s diverses. On peut les inte ´grer a ` une unite ´ de production au sein me ˆme de l’e ´tablissement industriel. On peut e ´galement constituer des centres collectifs de traitement qui rec ¸oivent les de ´chets d’ori- gines diverses et au sein desquels un ensemble d’ope ´rations com- ple ´mentaires assure la valorisation ou l’e ´limination de tout ou par- tie de ces de ´chets. Les proce ´de ´s existants sont souvent tre `s proches, voire identi- ques, a ` ceux qui sont ge ´ne ´ralement de ´crits dans les filie `res de trai- tements physico-chimique et chimique des eaux use ´es [C 5 520]. S’agissant des de ´chets industriels, la diffe ´rence principale tient a ` la nature du gisement (le plus souvent des « lots » de de ´chets et non pas des effluents), a ` sa variabilite ´ de composition et a ` de plus fortes concentrations en e ´le ´ments « dangereux » dans les de ´chets. Il faut enfin noter que, dans ce dossier, nous n’aborderons pas : – la conception et le fonctionnement des centres collectifs de trai- tement des de ´chets industriels ; – les techniques de stabilisation-solidification des de ´chets. Ces techniques, issues pour l’essentiel du savoir-faire acquis en matie `re de de ´chets nucle ´aires, connaissent un fort de ´veloppement et ne se limitent pas au seul aspect chimique et physico-chimique, puis- qu’elles englobent les traitements thermiques (vitrification) ou l’en- robage (matie `res plastiques et bitumes). Notons enfin que, si les principes chimiques ou physico-chimiques mis en œuvre couvrent tre `s largement le champ des connaissances actuelles dans ces dis- ciplines, les proce ´de ´s industriels sont en constante e ´volution. Ces e ´volutions concernent principalement les mate ´riaux comme les membranes, les re ´sines ou les re ´actifs, ainsi que les assemblages de proce ´de ´s inte ´gre ´s a ` une chaı ˆne de traitement. Ce constat nous a incite ´ a ` privile ´gier l’expose ´ des principes au de ´triment, parfois, de la description exhaustive des proce ´de ´s existants. 1.2 Gisement des de ´chets concerne ´s Les traitements chimiques et physico-chimiques concernent une grande varie ´te ´ de de ´chets, pour l’essentiel issus du secteur indus- triel. Ces de ´chets sont le plus souvent liquides, boueux ou pa ˆteux : – bains de traitement de surface ; – solvants « use ´s » ; – effluents de proce ´de ´s de l’industrie de synthe `se ; – boues de traitement physico-chimique des effluents industriels ; – fluides de coupe, etc. 1.3 Choix et mise en œuvre d’un proce ´de ´ de traitement Le choix d’un proce ´de ´ de traitement chimique ou physico-chi- mique re ´pond a ` une de ´marche rationnelle dont les principales e ´ta- pes sont de ´crites figure 1. Ce choix passe, au pre ´alable, par la de ´termination des objectifs applicables au de ´chet : valorisation ou e ´limination. Apre `s avoir de ´termine ´ les contraintes lie ´es au milieu re ´cepteur et les caracte ´ristiques du de ´chet e ´tudie ´, le choix du ou des proce ´de ´s se fera apre `s une e ´tude technico-e ´conomique et des risques. Les traitements physico-chimiques trouvent leur application aussi bien au sein de l’entreprise productrice du de ´chet que dans des centres collectifs. Dans le cas de l’e ´limination en centre collec- tif, des chaı ˆnes polyvalentes sont pre ´vues pour pouvoir s’adapter a ` des de ´chets de nature et de composition varie ´es. Les de ´signations des uploads/Industriel/ c4195-controle-de-la-pollution-de-l-x27-eau.pdf