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Procédé de décontamination des boues d'épuration municipales: analyse de l'effet des conditions opératoires sur la performance du procédé.

机译:城市污水污泥净化过程:分析操作条件对过程性能的影响。

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摘要

Au cours des dernières années, les gouvernements se concentrent sur la problématique de la disposition des déchets. A ce sujet, la gestion des boues d'épuration municipales cause un problème s'amplifiant alors que leur décontamination s'avère nécessaire pour leur valorisation. Cette décontamination doit toutefois s'effectuer sans affecter la qualité nutritive des boues. L'efficacité du procédé MÉTIX-AC de décontamination des boues d'épuration municipales a été étudiée sur des boues biologiques, type le plus répandu. Le procédé a donc été optimisé par l'étude de l'impact des paramètres opératoires (pH, potentiel d'oxydoréduction, solution lixiviante utilisée - effet du peroxyde d'hydrogène et du chlorure ferrique -) sur la solubilisation des métaux (Cu, Zn, Ni, Cr, Cd, Pb, Mn), la perte en éléments nutritifs (P, K, Mg, DCO, Ca, Na) ainsi que la qualité du conditionnement chimique obtenue suite au traitement. Les tendances observées ont été analysées, les conditions cibles d'opération déterminées et, finalement, un modèle mathématique a été construit, permettant une sélection de la zone de travail privilégiée selon l'importance accordée à chaque paramètre (métaux - ou métal particulier -, qualité nutritive, conditionnement, coûts). Les résultats montrent que le procédé est efficace pour la décontamination des boues biologiques de la Haute-Bécancour, en réduisant la concentration en cuivre, élément le plus restrictif à la valorisation de ces boues, j’usqu'à l'atteinte des normes d'excellente qualité environnementale(C1, épandage agricole au Québec). Une solubilisation significative du zinc, du nickel, du plomb, du manganèse est favorisée par l’acidification des boues, un ajout de fer ferrique améliorant la solubilisation du chrome et du cadmium. Toutefois, la solubilisation du nickel, bien qu'en concentration importante, est insuffisante pour atteindre la norme Cl. À l'exception des pH extrêmement acides, les éléments nutritifs sont maintenus dans les boues, particulièrement par précipitation préférentielle du phosphate ferrique. L'impact sur les boues d'une certaine concentration de produits chimiques étant très variable, Ia zone de travail cible est exprimée en termes de proportion de réactifs. Elle consiste en l'utilisation de fer ferrique à des concentrations de trois à 7 fois supérieures (cibler 5,6, la floculation pouvant être ardue près de 7) à celle de peroxyde d'hydrogène. La concentration de peroxyde d'hydrogène devrait idéalement être d'environ l0 kg/tbs, quantité suffisante pour assurer la désinfection des boues, la suppression des odeurs et minimiser la formation de précipité métallique. L'acide devrait donc être ajouté pour obtenir un pH inferieur à 2,5 mais supérieur à 2,0 (cibler entre 2,2 et 2,3), alors que le potentiel d’oxydoréduotion obtenu devrait se situer à des valeurs supérieures à 450 mV (cibler 450 à 475 mV). Les travaux ont également permis de proposer un modèle mathématique qui déterminera la zone de conditions opératoires adéquate pour solutionner certaines problématiques à venir. Il faut toutefois réaliser que cette zone cible doit plutôt être vue en tant que proportions de réactifs pour atteindre les conditions de pH et POR cibles, et non de concentrations puisque différentes boues ont différents pouvoirs tampons et réactivité générale.
机译:近年来,政府将重点放在废物处理问题上。在这方面,市政污水污泥的管理引起了越来越多的问题,而对其进行净化是其回收所必需的。但是,必须在不影响污泥营养质量的前提下进行这种净化处理。已经对最常见的生物污泥进行了MÉTIX-AC工艺净化市政污水污泥的有效性的研究。因此,通过研究操作参数(pH,氧化还原电势,所用浸出溶液-过氧化氢和氯化铁的影响-)对金属(铜,锌)增溶的影响,对该工艺进行了优化。 ,镍,铬,镉,铅,锰),养分(磷,钾,镁,化学需氧量,钙,钠)的损失以及处理后获得的化学调理质量。分析观察到的趋势,确定目标工作条件,最后建立数学模型,从而可以根据对每个参数(金属-或特定金属-营养质量,包装,费用)。结果表明,该方法通过降低铜的浓度(对回收该污泥的限制最大的元素)达到标准,对于从上贝坎库尔去除生物污泥是有效的。优良的环境质量(C1,农业在魁北克省传播)。污泥的酸化有利于锌,镍,铅,锰的显着增溶,添加三价铁可改善铬和镉的增溶。然而,尽管镍的浓度很高,但增溶仍不足以达到Cl的标准,除了酸性极高的pH值外,污泥中的养分得以保持,特别是通过优先沉淀磷酸铁。由于一定浓度的化学药品对污泥的影响变化很大,因此目标工作区域用试剂的比例表示。它包括使用三氧化二铁,其浓度比过氧化氢高三到七倍(目标5.6,絮凝可能接近7)。理想的过氧化氢浓度应在10 kg / tbs左右,足以消毒污泥,去除异味并最大程度地减少金属沉淀的形成。因此,应添加酸以使pH值低于2.5但高于2.0(目标值介于2.2和2.3之间),而获得的氧化还原电势应大于450 mV(目标450到475 mV)。这项工作还使提出一个数学模型成为可能,该数学模型将确定足以解决某些将来问题的运行条件区域。但是,必须认识到,该目标区域必须视为达到目标pH和POR条件的试剂比例,而不是浓度,因为不同的污泥具有不同的缓冲能力和一般反应性。

著录项

  • 作者

    Beauchesne Isabel;

  • 作者单位
  • 年度 2003
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 fr
  • 中图分类

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