CA2010828A1

CA2010828A1 - Procede de fixation chimique de boue aqueuse liquide par mise en oeuvre d'une reaction pouzzolanique

Info

Publication number: CA2010828A1
Application number: CA 2010828
Authority: CA
Inventors: Francois Colin
Original assignee: Francois Colin; Agence Nationale Pour La Recuperation Et L'elimination Des Dechets
Current assignee: Agence Nationale pour la Gestion des Dechets Radioactifs ANDRA
Priority date: 1989-02-24
Filing date: 1990-02-23
Publication date: 1990-08-24
Also published as: FR2643628B1; KR900012839A; ATE112240T1; EP0384846B1; JPH03101899A; DE69012852D1; EP0384846A1; US5043081A; KR0138648B1; FR2643628A1

Abstract

On transfère une boue aqueuse liquide dans une cuve cylindro-conique (1) et on l'agite par insufflation d'air par une canne plongeante (2). On établit une circulation fermée de boue entre la cuve (1) et le bac à réactif (3) à l'aide d'une pompe de recyclage (4). Il y a débordement. du bac (3) vers la cuve (1). On ajoute la chaux dans le bac (3) et le matériau pouzzolanique dans la cuve (1). Lorsque le mélange boue diluée, chaux, matériau pouzzolanique est homogène, on l'envoie vers un filtre-presse (non représenté) à l'aide d'une pompe (5). Les gâteaux de filtration sont recueillis pour mise en dépôt définitif ou en décharge pour une prise lente.

Description

2~1~82~

"Procédé de fixation chimique de boue aqueuse liquide par mise en oeuvre d'une réaction pouzzolanique"

L'invention se rapporte à un procédé de fixation de boue aqueuse par réaction pouzzolanique.
Lors de leur mise en décharge, les boues résiduaires contenant des produits toxiques dans leur phase solide présentent un risque pour l'environnement du fait que cette phase solide se troùve très finement dispersée et présente donc une interface tres importante avec le milieu extérieur, ce qui ne peut que favoriser amplement le passage en solution d'especes polluantes toxiques du fait de phénomènes de dissolution physique, hydrolyse, biodégradation, etc. . Par ailleurs ces boues comportent une phase liquide aqueuse interstitielle elle-même plus ou moins contaminée qui en constitue la fraction la plus mobile.
On remédie au problème de pollution de l'environnement en fixant ces boues à l'aide de divers procédés dits de fixation des boues. Parmi ceux-ci on distingue les procédés mettant en oeuvre des réactions pouzzolaniques.
On définit le pouvoir pouzzolanique d'un matériau minéral comme étant l'aptitude de fixer de la chaux à
température ordinaire pour donner un liant hydraulique, c'est-à-dire un composé capable de faire prise en présence d'eau~et donc de durcir et de se solidifier.
Cet effet est très lent et il débute au bout de 2 ou 3 jours après réalisation du mélange L'~volution du matériau au cours du~ temps est très lente et il peut falloir plusieurs annees pour attendre la résistance mécanique maximale.
Les matériaux pouzzolaniques les plus courants sont les cendres volantes (dimension de l'ordre d'une trentaine de microns). On peut distinguer des cendres silco-alumineuses provenant de la combustion de la houille et des cendres sulfo-calciques proyenant de la combustion du lignite.
En pratique, la mise en oeuvre de l'effet 35 ~ pouzzolanlque des cendres volantes peut être mis en oeuvre en , .. .. . .
. .

- ~ , , ~ , , : :
,- - . .: :

. . .
,, 2~ ~82~

ajoutant simultanément ces cendres et de la chaux à la boue à
traiter.
La chaux peut également être déjà contenue (sous forme de Ca (OH)2 dans la boue (boues de neutralisation ou précipitation contenant un excès de chaux).
Des procédés commerciaux mettant en oeuvre des réaction pouzzolaniques sont déjà connus d'ouvrages généraux comme R.B. POJASEK "Toxic and hazardous waste disposal" volume 1. Ann Arbor Science 1979 et U.S. E.P.A., "Survey of solidification/stabilization technology for hazardous industrial wastes" E.P.A.- 600/2-79-056 July 1979.
Ainsi le procédé POZ-O-TEC mis au point par la Société
américaine I.U.C.S. utilise des cendres volantes et d'autres additifs. Deux réactions interviennent simultan~ment : une lS réaction rapide entre les sels solubles d'une part et la chaux et l'alumine présentes dans les cendres volantes et une r~éaction pouzzolanique beaucoup plus lente entre la silice et la chaux.
La boue immédiatement traitée se présente physiquemen~
sous la forme d'un fluide visqueux pompable qu'on laissera durcir pendant plusieurs semaines sur son site de stockage.
Ce procédé a été mis au point pour traiter des boues provenant des eaux de lavage du SO des fumées de centrales thermiques, puis il a été utilisé pour solidifier des déchets liquides d'industries chimiques et de traitement de surfaces m~talliques.
Dans le procédé Research-Cottrell (voir la ref. R.B.
~POJASEK ci-dessus) on utilise des variantes de ce procédé. La chaine de traitement comporte un épaississeur gravitaire, une centrifugeuse pour déshydrater la boue, un convoyeur de cendres volantes,~un convoyeur de chaux, et un mélangeur boue déshydratée/cendres volantestchaux.
Dans le cas des boues résiduaires de traitement de surfaces métalliquesl une centrifugeuse ou une bande presseuse donne un résidu qui contient encore environ 80 ~O en poids d'eau. Un filtre presse permet d'obtenir des résidus contenant encore~envlron 70 ~ d'eau.

: . .
~ . . ,. . , , . . : .

. ~
, -'' '', .

2 ~

Cette forte teneur en eau présente des inconvénients car il faut prévoir des quantités élevées de chaux et de pouzzolane pour obtenir une prise en masse et cela conduit a des masses et volumes importants de déchets solides à stocker.
De plus le mélangeur du Procédé Research-Cottrell doit être puissant et rohuste car sa fonction est de mélanger intimement un milieu épais constitué par les boues cnncentrées après centrifugation avec les cendres volantes et la chaux.
Le but de l'invention est de proposer un procédé de traitement de b~ues peu concentrées (par exemple d'environ 3 à
~ en poids de matière sèche par poids de boue), plus simple, car ne faisant pas appel à un mélangeur puissant, tout en obtenant une meilleur séparation entre la phase solide de la boue et sa phase liquide, c'est-à-dire de récupérer 35 à 40 % de la phase aqueuse de la boue initiale. Cette phase aqueuse peut être recyclée ou soumise à un traitement d'épuration notamment par résines échangeuses d'ions.
Le but est atteint par le procédé suivant l'invention qui consiste en un procédé de fixation chimique de boue aqueuse liquide, par mise en oeuvre d'une réaction pouzzolanique, caractérisé en ce qu'on mélange tout d'abord la boue aqueuse liquide avec un matérieu pouzzolanique et éventuellement de la chaux 5i la boue aqueuse n'a pas initialement une teneur suffisante en hydroxyde de calcium pour réagir avec la totalité du réactif pouzzolanique, de façon à obtenir un mélange sensiblement homogène que l'on déshydrate ensuite mécaniquement pour ohtenir un gateau solide se prenant en masse lentement et destiné à être stocké.
D'une manière plus détaillée, on effectue dans le procédé ci-dessus successivement les étapes suivantes :
a) on règle si nécessaire le pH de la boue à une valeur supérieure à 9.
b) on mélange le produit obtenu à l'étape a~ avec le matériau pouzzolanique et éventuellement de la chaux de façon à ce que le mélange homogène ainsi obtenu ait une teneur en matière sèche de la boue, hydroxyde de calcium, matériau pouzzolanique dans les rapports pondéraux hydroxyde de :~ ' ' ' ' ' ~ ' ' .:

~ : ........................................ .:

~. . : : . : -. . .

2 ~ 2 ~

calcium/matière sèche compris entre 1 et 2 et matériau pouzzolanique/hydroxyde de calcium d'environ 2.
c) on effectue la déshydratation mécanique de ce ~-mélange homogène.
Dans le procédé suivant l'inventi~n, par chaux il faut entendre indifféremment chaux vive CaO ou chaux éteinte Ca(OH)2.
On appelle déshydratation mécanique l'élimination plus ou moins complète de la phase liquide d'une boue par application d'un champ de force ou de pression, par exemple par filtration ou centrifugation.
Le procédé selon l'invention présente de nombreux avantages :
On effectue l'agitation sur un milieu aqueux dilué
relativement fluide, ce qui permet d'obtenir plus rapidement une meilleur homogénéisation des solides (déchets, chaux, matériau pouzzolanique) dans la phase aqueuse que dans le procédé Research-Cottrell.
Le matériau pouzzolanique confère au mélange précédent une meilleure aptitude à la déshydratation notamment en rendant les gâteaux de filtration moins compressibles et plus perméables que ceux résultant de la filtration de la boue seule.
La phase solide recueillie se solidifie lentement en une sorte de pierre qui présente une bonne résistance à
l'érosion et la lixiviation.
; Enfin ce procédé peut être mis en oeuvre sans autre modification d'une station d'épuration qu'une installation de stockage et de dosage du matériau pouzzolanique.
Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de la description qui va suivre qui se réfère à des exemples de mise en oeuvre du procédé de la présente invention et au dessin schématique annexé dans lequel :
~ la figure est une vue schématique d'une installation de mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
EXEWPLES D'ESSAIS DE TRAITEMENT DE ~OUES

- : ' , -., , - ~
.~ - .

2~82~
s 1- Définition des boues par leur composition a) Première boue V1.
Afin d'obtenir des essais c~mparahles entre eux une première boue U1 a été synthétisée. La boue U1 s'obtient par neutralisation à la chaux éteinte d'une s~lutic-n acide de sels métalliques.
La compositi~n des phases solide et liquide de cette boue est rapporté dans le tableau 1.
Tabl eau 0 C~ct rl-tlq~ ¦ ~-- oll~ ¦ P~- Il<lUId ~ _ 9 ~8 Re~l~tlvlté (-~ .c~ 15 .. I .
Réaidu ~ l lO-C I 303 ~50 ~ 7163 . I - ---.
Résidu ~ SSO-C I 256 260 1 ~9~5 __ Sulf~te~ (S04--) _ 150 _ , Cl~lor~lre:l (Cl-) -j 2961 I
t~ltrate~ (N03-) 1 - ~ 254 II I
ISodiwa I S10 ~ 307 20jC lclu~ 91210 I Z299 _ l l Pota~ I 127 1 6.75 C~lum I 62 1 0.1 I Chrome 1 1750 1 57 25 t~étawt ICulvre I 2~60 0.058 , j Rer 221~0 0.133 - T
l~qean~sc~ 9~ 1 '3.03~

.. _ . _ ckrl 1360 j 0.22 P!omb ~ 239 1 0 35 30: ~ 23 00 t 0.18~5 1 - -résultats exprimés en mg/kg de boue résultats~exprimés en mg/l de boue , ~. - ' ' ' ~ :-'' ' ;: ~ . :,- , , . .: ~ : - - :

2 ~ 2 ~

Cette boue, d'une teneur en matière sèche d'environ 261 g par kg de boue ~2fi ~ de matière solide sèche), a été
diluée à 6 ~ par ajout d'eau pour donner la boue V1.
c) de~xième boue V2.
Il s'agit d'une boue résiduaire d'industrie de traitement de surfaces métalliques (chromage et nickelage de pieces pour la fabrication de cycles) issue d'une filière de traitement des effluents comportant successivement :
- une réduction chimique des chromates par addition de bisulfite de sodium en milieu acide, - une neutralisation à la chaux vive jusqu'à pH voisin de 10, à raison de 14,1 g de chaux/kg d'effluent.
Les caractéristiques essentielles de cette boue sont les suivantes :
lS pH du liquide de suspension : 9,8 résidu sec à 110-C : 60,7 g/kg concentration en éléments métalliques des sels ionisables (mg par kg de matière sèche) :
20 Sodiu~ : 8518 Calcium : 6175 Chrome trivalent : 980 Fer : 192 Nickel : 1310 2- Nature des matériaux p~uzzolaniques utilises.
Diff~rents matériaux pouzzolaniques ont été
sélectionnés.
Ces matériaux sont désignés ci-après sous la référence respective A, ~, C, D, E.

A est une fumée de silice commercialisée par la Société
française SOFREM ;

~ est une silice thermique commerciale ayant la composition suivante :

2 ~ 2 ~

Analyses chimiques :

ZrO2 1,3 ~

Fe23 0,2 % Humidité 0,22 à 100-C
Na20 0,2 -0Perte au Feu (hors H20) o,3 %
CaO 0,04 -0entre 100 et 1000-C
C 0,07 ~pH d'une suspension aqueuse à 4 %: 4,4 K20 0,06 ~O
so3 0,006 %
SiO2 94 'o Propriétés physiques :
Masse volumique théorique 2,2 g/cm3 15 Masse volumique apparente (non tassée) 0,24 g/cm3 Surface spécifique (B.E.T.) 14 m2/g Dimensions 90 ~ inférieur à 2tm 80 % inférieur ~
10 % inférieur à 0,2 ym J~50 = 0,55 ~m Cette silice thermique consiste essentiellement en microphères de silice vitreuse.

C est une pouzzolane commercialisée par la Société TUBAG

D est une pouzzolane d'origine naturelle en provenance de VOLVIC (France) E est un mat~riau à base ~e silice, se pxésentant sous forme de gisements importants de déchets de l'industrie du verre obtenus sous forme de résidu du procédé ancien de doucissage ~ du verre.
Analyses chimiques (poids ~0) 90 % de SiO2 au moins.
1,5 50 de Na20 sous sa forme hydratée .: '-.

. .
.
:
- :

2~82~

0,02 ~ de matières organiques caxbonées Le reste étant du Fe203 La granulométrie de cette poudre est inférieure à 5~m L'utilisation de ce matériau E jusqu'alors inutilisé
présente un grand intérêt économique par rapport à
l'utilisation des matériaux pouzzolaniques commercialisés qui sont en général relativement co~teux I. Exem~les de mise en oeuvre du Procédé suivant l'invention dans le traitement de la boue svnthétique v1 Le bilan est rapporté dans chaque essai à 1 kg de boue brute V1.
Les essais 1 à 6 sc-nt des essais témoins.
Les essais 7 à 22 sont des essais d'après le procédé
selon l'invention.
A 1 kg de boue v1 on ajoute chaque fois soit 60 g soit 120 g de chaux vive CaO et une quant.ité double du matériau pouzzolanique A, B, C ou E. Puis le mélange est homogénisée par agitation avant d'être soumis à une filtration sous pression de 196 ou 392 kPa.
Comme rapporté au tahleau 2 pour chaque essai on mesure la masse du filtrat, la masse du déchet final ainsi que son volume.

Tableau 2 (voir page suivante) 2 ~ 2 ~

Tableau 2 I rv`u~lltite dc ré~ctif uti ~Pr~iio~ d~ 11~5- d- filt~t 1~55- dt Volul~e ~e Ess i no! lisé5 ~gl-a~e5J (kg/c~2) (gr~ ) I d~ch~t dechet fin; I
I chau~ vive I pou~zol~ne 1(9-~ 5) l _ ,1 0 1 0 2 , 878 122 91 l l .. __ I _ 2 1 0 j 0 , 4 - 890 I I~o 82;5 ~ -T------------T-------- - _ _ _ . _ _ _ _ _ _ _

3 1120 1 0 2 , ; 790 1 330 301 '

4 160 1 0 2 89~ 1 166 153 I. I .
It20 1 0 4 810 3l0 28S
T I -~ 4 ' -920 1~
-- - ----T------------T----------- . ~ _ _ _ .
i 7 1120 1 A: 240 2 500 860 712 . .. _ , ~ ~ 60 j A: 120 2 645 53S ,4~3 i ., . _ 9 . 1 120 1 A: 2~0 , . . . 520 840 606 10 1 60 1 A 120-'''",'4 '!"'"" , , -'.' 680 Soo 414 .Tl ~ 1 120 1 8: 240 ,2 ' 575 7ss s39 , .. I . . ... _ li 1 60 ¦ B: 120 2 745 435 298 13 1 120 1 9: 240 4 ' .- S9S 765 S00 1'''----I ,14, 1 6~ 1 0: 120 4 765 -- 41S 279 : - - T----------__~___ ___ .__ ,_____ ___________ ____ _ _________.
.'I 120 i C: 2~.0 2 '690 670- .. ,,4S2 ', __ . _ . _ 6''1 60 ~ C: 120 2 800 380 269 . _ 17'1 1~0 j C:2~0 4 ~22 638 404 1--- ~ . .... ~
8 1 60 j C: 120 ~ 810 370 250 r l20 1 ~: 240 2 ,~as 695 ~81 1 60' 1 ~: 120 . 2 . ~7, . 405 '279 r---- -- -;
2 1 ~20' ~: 240 . ~ ~0 660 ~3 1 ;

- I I .
2 2 1 60 I f~: 120 ~ 1', 79~' 3q0 260 _ . . . _ _ . _ _ ~ _ .

-: - , ' : " ~ ' ~ : ' - - .
- - ' ' , :

20~828 Les résultats obtenus dans ces essais montrent l'effet favorable de la pression de filtration qui diminue la masse de déchet solide final et augmente le volume de filtrat obtenu, la masse de déchet final décroissant dans l'ordre des matériaux A, ~, E, C.
D'autres essais rapportés ci-après montrent l'influence favorable des matériaux pouzzolaniques ajoutés à
la boue V1 sur la filtrabilité de celle-ci.
La filtrabilité`d'une boue peut être caractérisée par les paramètres suivants :

1' La résistance spécifique à la filtration : ~
2- Le coefficient de compressibilité du gateau : S
3- La siccité-limite du gâteau : ~l Ces paramètres ont ~té décrits dans la publication de l'AFNOR T97-001 de Novembre 1979 (pages 1 à 14) ayant pour titre : Norme expérimentale -Essais des boues- Détermination des caractéristiques en liaison avec l'aptitude à la concentration.
: : d est défini com~e la résistance spécifique à la ` 20 filtration de la suspension filtrée. Il est indépendant de la concentration de celle-ci, mais dépend essentiellement de la taille, de la forme et du degré d'agglomération des particules so~lides constitutives du gâteau de filtration.
; Le tableau 3 montre les résistances spécifiques ~obtenues par ajouts de chaux et de matériaux p~uzzolaniques à
la boue v1 en comparaison à celle de la boue v1 seule.
De l'examen de ce tableau on voit que les matériaux pouzzolaniques C et n améliorent la filtrabilité.

, :

~. ~ . - ' . ~

. :
' ~:
.; . , :
, : ,, ` ` ' , . ' :' 2al~s2s Tableau 3 IP-cssionlPentt de l-lCo~fficicnt dtl~és;st~nc~ svccifi~ue fo-~ul~ ¦ ¦droit~ ¦ co~rcl~tion I at~ ~n 1~1~3Cg ~tlY_f(v) I
60u~ . I O.S--r 0.215 1 0.999 j I,37 10 2 1 0,0895 j 0,999 1 2.29 ~08 c.o I I I '1 -'- -t ' I 0.0611 1 0.999 1 3,12.10 1 0.0-83 1 0,999 1 ~,l3 1o8 aoy~- I O.S I 0,1$~3 10.999 1 1.01.10 r j - .
I 2 1 0.0~15 1 '0.999 I t.a3 10a c-o I - ~ -~ -I ---- -- I a 1 0-0-~8 1 0~9991 2.~. lO
7 ¦ 0.032~ ¦ 0-959 1 2.9!3. ~Oa aou~ .~ jO.S j 0.0-52 1 0.999 I Z. I ~.107 j 2 j 0.0197 I0.999 I 5.0~.107 C~O, I - I I I
1 0 01~2 1o.sse 1 6.76.107 0.0108 10.999 1 9-59- 10~
-~30ue - I0.5 1 0, 121 1 0.999 1 . ~ ~. 10~
j 2 1 0.0320 1 0,9~3 T 8,19 107 C~O . , . r __ I I . _ I 1 '.:)2~6 10.99~ 1 1,053 108 O I . I _- I
1 7 1 0_0139 10.996 1 I.i'-.10 60uc s~ul~j 0.51 0.0611 j 0.999 1 9 ~9 107 (tc~olnl I I _ . . I -'--I
2 i 0-0299 10.999 1 1 .86. Io8 0.022- 10.999 1 2.78.~o8 ~
t 1 0.0191 10,99a 1 __ ~ ~, :
, ., , - . . . . . . . .
... .... , : ., ,, ,.,. , . " ~, ", . ..
, :: : : , .:, . - .. ' ~ :-:
:.: ~ :. , : :

- . : . . . :.
: ,:., ', . ' ' . ~ .- ~ . - . -,, :
. . - , . , : . -, - . .
:, . ~ , . , , : ~
- ' .' : , , . ~: . ~ :

2~g28 Le tableau 4 montre que l'addition des réactifs pouzzolaniques provoque une diminution très importante de S.

Tableau 4 Formulation ¦ Facteur de cor-l Coefficient de I rélation I compressibilite T~
aoue l I
Ca O ~ 1 0,994 1 0,427 ' Boue ICaO- j! 0,998 1 0,~03 I
j aoue ~ I
I ca o , 1 0,998 ¦ 0,556 aoue ~ l j Ca O ~ 1 0,913 j 0.177 I ~o~e 1 0.99~ 1 0,712 I

Le tableau S montre les siccités limites obtenues par ajouts de matériaux pouzzolaniques en comparaison avec la boue V1 seule.

.
' ' '' ": ' , : ' ' - ~

2 ~ 2 8 Tableau 5 I Pression en kg/cm2 ~ormule ¦
r 2 1 4 1 7 80ue + l l l CaO + ¦ 44,5 ~ 1 49,5 % 1 53 %

~oue + l l l Ca O + I ~,8 % 1 51,9 % 1 55,5 %

Boue + l l I
CaO + 1 50,7 ~ 1 5a,9 % 1 57,~ %
I I I
Boue + I S4 % I r D I 1 60~ 51~6 ~

80ue ~eul~ 33 % ¦ 36,9 % ¦ ao, 8 %
~m~in) I
Les résultats précédents consignés dans le~ tableaux 2 à 5 montrent que les matériaux p~uzzolaniques améliorent la filtrabilité de la boue synthétique v1.

D'autres essais rapportés ci-après dans le tahleau 6 montrent les résultats obtenus en matière de solidification des gâteaux obtenus par les essais n- 1 à 22 figurant dans le tableau 2.

Mode opératoire :

Immédiatement après la filtration on prélève des réprouvettes de forme cylindrique (diamètre 3,5 cm, hauteur

5,5 cm) des différents gâteaux de filtrat.ion et on laisse la solidification s'effectuer pendant 28 jours pour un premier . .
lot et 6 mois pour un second lot. Les éprouvettes sont mises alors dans de l'eau sans agitation et l'on observe leur aspect .
. , . ' -' ' - ': - -: , : -- , .

' ' ' ' ~ .

-2~1~828 jusqu'à 15 heures après leur immersion.

Les résultats sont résumés dans le tableau 6 ci-après avec le code suivant :

O : éclatement. immédia~. ou à très c~urt terme du matériau immergé dans l'eau ;
immergé dans l'eau ;
+ : délitage total du matériau au terme de 15 heures ;
+~ : délitage partiel du matériau, ohtention à l'état final de fragments de petite taille (<15 mm);
+++ : délitage partiel, ~bt.ent.ion à l'état final de fragments de grosse taille (>15 mm);
++++ : fissuration du matériau ;
+++++ : état physique inchangé
++++++ incassable manuellement.

Tableau 6 (voir page suivante) .

2 ~ 2 8 Tabl eau 6 Ess~i n j Observati ons àl Observations à
28 JO~S I 6 mois +++f I +++

1 2 1 ++++ j +++
3 ! ++++ ! +++
.4 1 ++++ I +++
5 1 ++++ I _- ++

6 1 +++++ I +++

7 I ++++ I ~++++++

8. 1 ++++ I ++++

9 .,1 ++++ I +++++
1 0 1 ++++ I +++
-11 ''I +++ I ++++
12 1 . +++ I +++
13 1 ++ I ++++++
14 1 +++ I ++++
I
15 j +++++ ij ++++++
1 ~ I +++++ I ++++
_ 1 7 1 +++~+

1 8 1 +++++ I +++++
1~ j +++++ I ++++++
~.
20 .1 +++++ 1, +++++
1' 21 1 +++++' ' I +'+++++
, i 22 j +++++ j +++++

-- . , - . ~.

20~0~28 Le tableau 6 montre que la tenue des matériaux traités selon le pr~cédé de l'inventian est de façan générale hien meilleure que celle de la boue seule ou de la boue conditionnée uniquement. à la chaux.
D'autres essais (tests de lixiviation) ant montrés en matière de rétention des polluants, qu'après un murissement de 6 mois, les métaux suivants : Cr, Ni, Cu, Fe, Cd, Mn n'étaient plus détectés dans les phases aqueuses (lixiviats) obtenues en mettant en contact sans agitation pendant 15 heures, 100 g de gâteau s~lidifé avec 1 litre d'eau.

II Exem~le de mise en oeuvre du ~rocédé suivant l'invention dans le traitement de la boue v2 _ La figure 1 montre une vue schématique d'une installation de mise en oeuvre du pr~cédé selan l'invention.
On transfère la b~ue v2 dans une cuve cylindro-conique 1 d'environ 20 m~ et. on l'agite par insufflation d'air par une canne plangeante 2. Un bac à
réactif 3 d'environ 300 l situé en position amont par rapport ~: à la cuve 1 permet l'addition de la chaux .
Ce bac 3 est alimenté par de la baue issue de la cuve : 1 par pompage permanent à l'aide de la pompe de recyclage 4.
Ce bac 3 déborde dans la cuve 1 et il se trouve rempli ~: : de la même boue v2, d~nt la masse est agité par le courant -: ~ traversier provoqué par la p~mpe 4.
Le procédé comprend les ét.apes suivantes :
:aj on~ajoute un excès de chaux vive pulvérulente dans le bac à réactif à raison de 11 g de chaux par kg de boue : brute.: Au bout de quelques minutes la chaux introduite se trouve intégralement mélangée à tout.e la masse de baue liquide ~: présente dans l~'installation. Le pH mesuré est de 12,7.
b) on ajoute directement dans la cuve cylindro-conique 1 le matériau pouzzolanique choisi (Silice thermique B
dans l:e cas présent) à. raisan de 11 g par kg de baue initiale;
c) on maintient l'agitation-dans la cuve 1 pendant 10 3s~ à~ 5 minutes. On dlrlge le mélange vers le filtre-presse (nan : - -" , . , . ~ .

.

~ Q~2~`

représenté) à l'aide de la pompe 5 ;
d) on envoie le mélange sur un filtre-presse à
plateaux ~plateaux 60 x 60 cm) et l'on réalise des pressées en discontinu sous 4 kg/cm c) les gâteaux de filtration sont recueillis pour être mis en dépôt définitif ou en décharge avec compaction éventuelle.
Des échantillons sont également. prélevés.
Au bout de 28 jours les échantillons cylindriques (diamètre 3,5 cm, hauteur 5,5 cm) sont d'une consistance très dure et incassables manuellement. Un test de lixiviation pratiqué sans agitation dans les mêmes conditions que pour la boue v1 montre les avantages du procédé selon l'invention par rapport à un simple chaulage (Tableau 7).

Tableau 7:

boue v2 : lixiavihilit.é des polluants après traitement.
Quantités solubilis~es lors d'un test de lixiviation, en mg par kg de matériau traité.

Tableau 7 (voir page suivante) :

- -:, .
, .

:.
. ' ' ' ' ~ ~ " ~ ' . ' .

Tableau 7 ! \, T.aitement ~ subi I C~aUlage I Traitement Espèces ~ ¦ ¦(chaux + pouzzolane) chimic,~Ps consi~érées Salinité totale ¦ 10 240 ¦ 7 880 .. I --1- -- ---Sulfates ¦ ~ 390 ¦ 2 800 . _ Sodium 1 3 100 1 2 lO0 -~---~ I
Calcium 1 700 ¦ 310 C.irome tr~t2le~t ¦ 220 ¦ 80 F~r I ~ 1 ¦ ~ 1 ickel : I ~ 0,5 ¦ ~ 0,5 pH du I l~ a~ ¦ 11,6 ¦ 6,0 ~ ~ :
::: :

, . : , :. ,.,, -: : . ` : .

, - :
:: ~
~ : ' . : : :' ' , ~ ' : - . .
.

Claims

1. Procédé de fixation chimique de boue aqueuse liquide, par mise en oeuvre d'une réaction pouzzolanique, caractérisé en ce qu'on mélange tout d'abord la houe aqueuse liquide avec un matériau pouzzolanique et éventuellement de la chaux si la boue aqueuse n'a pas initialement une teneur suffisante en hydroxyde de calcium pour réagir avec la totalité du réactif pouzzolanique, de façon à obtenir un mélange sensiblement homogène que l'on déshydrate ensuite mécaniquement pour obtenir un gâteau solide se prenant en masse lentement et destiné à être stocké.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la boue aqueuse liquide a une teneur en matière sèche comprise entre 3 et 20 % en poids.

3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'on effectue successivement les étapes suivantes :
a) on règle si nécessaire le pH de la boue à une valeur supérieure à 9 ;
b) on mélange le produit obtenu à l'étape a) avec le matériau pouzzolanique et éventuellement. de la chaux de façon à ce que le mélange homogène ainsi obtenu ait une teneur en matière sèche de la boue, hydroxyde de calcium, matériau pouzzolanique dans les rapports pondéraux hydroxyde de calcium/matière sèche compris entre 1 et 2 et matériau pouzzolanique/hydroxyde de calcium d'environ 2.
c) on effectue la déshydratation mécanique de ce mélange homogène.

4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le matériau pouzzolanique utilisé
est un résidu du doucissage du verre, à base de silice.

5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le résidu du doucissage du verre est une poudre d'un granulométrie inférieure à 5µm et contenant au moins 90 % en poids de silice.