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CA1157586A - Biological anaerobic residual water purification system for waters with high organic and sulfate pollutants contents - Google Patents

Biological anaerobic residual water purification system for waters with high organic and sulfate pollutants contents

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Publication number
CA1157586A
CA1157586A CA000357199A CA357199A CA1157586A CA 1157586 A CA1157586 A CA 1157586A CA 000357199 A CA000357199 A CA 000357199A CA 357199 A CA357199 A CA 357199A CA 1157586 A CA1157586 A CA 1157586A
Authority
CA
Canada
Prior art keywords
gas
mass
reaction
sulfides
digester
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
CA000357199A
Other languages
French (fr)
Inventor
Alain Debry
Roger Nicol
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suez International SAS
Original Assignee
Degremont SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Degremont SA filed Critical Degremont SA
Priority to CA000357199A priority Critical patent/CA1157586A/en
Application granted granted Critical
Publication of CA1157586A publication Critical patent/CA1157586A/en
Expired legal-status Critical Current

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    • Y02W10/12

Landscapes

  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

PRECIS DE LA DIVULGATION:
La présente demande concerne un procédé pour l'épuration en continu d'eaux résiduaires à forte pollution organique contenant des sulfates à l'aide de bactéries anaérobies de façon connue avec brassage de la masse en réaction. Ce procédé est caractérisé en ce que l'on élimine les sulfures formés à partir des sulfates au cours du pro-cessus biologique à l'aide d'un gaz d'entraînement inerte vis-à-vis de ce processus et exempt de sulfure que l'on introduit dans la masse en réaction. On utilise ce procédé
plus particulièrement pour l'épuration biologique anaérobie d'eaux résiduaires à forte pollution organique de féculerie, de conserverie, d'équarrissage ou d'élevage et surtout d'eaux résiduaires contenant de 2 à 5 g/1 de sulfates, de distilleries de mélasse et de levureries.
PRECISION OF DISCLOSURE:
The present application relates to a method for continuous purification of highly polluting wastewater organic containing sulfates using bacteria anaerobic in a known manner with mixing of the mass in reaction. This process is characterized in that it eliminates sulfides formed from sulfates during the pro-biological cessation using an inert entraining gas vis-à-vis this process and free of sulfide that we introduced into the mass in reaction. We use this process more particularly for anaerobic biological purification waste water with high organic starch pollution, canning, rendering or breeding and above all waste water containing 2 to 5 g / l of sulphates, molasses and yeast distilleries.

Description

~ ~7~
La presente inventi.on est rela-tive a un procede pour l'epuration bioloyique anaerobie d'eaux residuaires con-tenan-t des sul:Eates, plus particulierement d'eaux residuai-res a forte pollution organique de Eeculerie, de conserverie, d'equarrissage ou d'elevage et surtout d'eaux residuaires contenant de 2 a 5 g/l de sulEates, de dis-tilleries de melasse et de levureries.
Il est connu que la diges-t:ion anaérobie es-t un procédé economiquement intéressant quoique encore peu utilisé, pour épurer les eaux résiduaires industrielles a forte pollution organique; il assure une élimina-tion de la pollu-tion de 30 a 95%. Ce procédé consis-te a réaliser une fermen--tation en l'absence d'oxygene, permettant de transformer le plus completement possible les matieres organiques en methane et en gaz carbonique. Cette fermen-tation s'effectue en deux phases qui se deroulent simultanement dans la masse: une phase de liquefaction au cours de laquelle des bacteries productrices d'acide transforment les composes organiques complexes en composes simples, a savoir notammen-t en acides acetique, propionique, et butyrique....; e-t une phase de gazéification ou methanisation au cours de laquelle des bacteries dites methaniques transforment ces composes en methane et en gaz carbonique. Parallelement se deroule egale-ment la reduction de So 4 en S par des bacteries sulfato-reductrices, en cas de présence des ions SO 4.
Des installations ont dejà ete decrites pour mettreen oeuvre des procedes de digestion anaerobie; elles compor-lent generalement une cuve fermee appelee digesteur, maintenue à 30-37~C, dans laquelle est introduite l'eau a traiter, a forte pollution organique; sous l'action conjuguee des bacteries acidifiantes et methaniques, la pollution organi-que est transformee en methane et en gaz carbonique qui se .
.
~, ~ ". ~ :
7 5 ~3 6 ~-- 2 dégagent. Ce mélange de gaz es-t en partie recyclé pour réaliser le brassaye de :La masse liquide presente dans le digesteur, le reste du gaz produit peu-t être u-tilisé comme combus-tible. Les boues sont separées du liquide traité dans un clarificateur, une partie de ces boues est recyclée dans le digesteur e-t llautre partie est éliminée.
Les bactéries methaniques sont les organismes clés de la digestion anaérobie; or elles sont très sensibles aux variations de température, au pl~ et aux tox:iques présents, en particulier au~ sulfures. Si les eaux à traiter contien~
nent une trop grande quantité de sul:Ea-tes, les sulfures formés au cours du processus anaérobie, inhibent la méthani-sation. Par exemple en présence de 200 mg/l de S le rende-ment de l'élirnination de la pollution tombe de 85 à 65~ pour une eau à traiter contenant 13 y/l de DBO5, et un temps de digestion de 5 jours. Compte tenu du :Eait qu'on travaille en continu, on est con-traint d'opérer dans des volumes de digestion importants pour obtenir des temps de séjour suf-fisamment longs; d'autre part la presence de sulfures dans les gaz sortants pose des problèmes dlodeur et de toxicite.
Llinvention concerne un procede qui permet de ~ remedier à ces inconvenients et de traiter avec un bon ren-dement, dans des ouvrages de faibles dimensions et dans des conditions economiques interessantes, des eaux à forte pollution organique contenant des sulEates.
Le présent procédé consiste essentiellement à
entrainer les composés sulfurés Eormés a partir des sulfa-tes pendant la digestion anaérobie, et qui ne sont pas entralnés par le gaz formé pendant cette digestion, au moyen dlun gaz (llstrippage" ), ce gaz étan-t injecté dans la masse liquide pendant la fermentation.
Le gaz utilisé doit être non toxique pour la ., . ., -:
, I~57~
diges-tion anaérobie e-t es-t de préférence le gaz prodult par la digestion elle-même, prealablement désulfuré par absorption des composés soufrés qu'il conti.en-t, e-t servant siMul-tane-ment au brassage de la masse liquide.
En effet, dans le cas où l'eau à traiter contient des sulfates, le gaz produit par la digestion contient/ outre du méthane et du gaz carbonique, une grande quantité d'hydro-gène sulfur~ ~plusieurs % en voLume- et d'au-tres produits souErés dont il convient de réduire considérablement la teneur pour utiliser ce gaz comme gaz de strippage. Comme, en outre, une partie du gaz est susceptib:l.e d'être utilisée comme combustible, il est intéressant de procéder à la désulEura-tion de tout le gaz formé.
Pour effectuer 1A désulfuration, on peut avoir recours notammen-t à deux procédés connus.
Selon un premier procédé on fait absorber sélecti-vement les composés soufrés sur une masse d'oxydes mé-talliques, par exemple de fer et de zinc, capables de fixer les sulfures.
Après l'absorption on transforme ces sulfures en soufre par oxydation à l'air. A cet effet on injecte en discontinu . de l'air dans la masse après la phase d'absorption. Le soufre solide est éliminé de la surface de la masse absorbante.
Selon un second procédé on effectue l'absorp-tion des composés soufres dans un milieu liquide acceptant selecti-vement les produits soufrés réducteurs en les transformant en une forme eliminable du soufre, par exemple en soufre ~ solide. Cet absorbant liquide ne doit pas agir à l'égard du g.az carbonique présent dans le gaz produi-t par la diges-tion, car il permet de maintenir le pH dans le digesteur entre 6,5 et 7,5, valeur nécessaire à une bonne digestion. Après avoir attein-t le degré d'épuisement limite, le liquide absorbant est régénéré a llair: le soufre formé est éliminé
~t~, ::
', :, ~ 157~
3cl -par décantation, déshydraté et récupéré.
La teneur résiduelle d'ions S dans le gaz doi-t etre inférieure à 1,5~ en volume ((),021 g d'ions S /1 gaz), la teneur minimale qu'il est possible d'atteindre es~ d'en-viron 0,1% en volume (0,0014 g de S /1 gaz).
Selon une première forme de réalisation de l'in-vention schematiquement représentée dans la figure 1 du dessin annexe, on effectue l'entral.nement des sulfures dans toute la masse en diges-tion.
Dans cette forme du procéde, on evacue le gaz au dessus de la masse en diges-tion à dëbit cons-tant; ce debit doit toujours etre superieur au débit de forma-tion de gaz dans la masse en digestion anaerobie. Le complémen-t est assuré d'une part par le gaz d'entrainement et de bras-sage désulEure, e-t d'autre part, dans le cas où le débit de gaz de digesti.on devait diminuer pour une raison quelconque, p~r une injection supplémentaire de gaz d'entralnement désulfuré dans l'atmosphere au-dessus de la masse en diges-tion, de fa~on à maintenir une surpression comprise entre 0,005 et 0,02 bar; la limite superieure est fixee pour des raisons d'appareillage (resistance a la pression), la limite inferieure assure .. . . ..
1 1~75~
I'évacuation des gaz sans pornpaKe.
Ainsi on maintientci peu près constantes les conditions de r6ac-tion dans le digesteur, et le débit de gaz dans l'appareil de désulfuration.
Le rapport en volurne: ga~; formé au cours du processus anaéro-bie/gaz d'entraîhement et de brassage, est maintenu entre 3/1 et 20/1, de préférence entre 3/l et 7/1. Au-dessous de la limite inférieure un brassage suffisant n'est pas assuré; la limite supérieure n'est pas res-trictive, mais elle assure l'élimination recherchée des sulfures La figure l montre schématiquement une installatiosl .i l'aicle cle laquelle on peut mettre en oeuvre l'invention Cette figure représente le cas où l'on e~fectue le brassage et l'en-traînement à l'aide du gaz provenant du digesteur, apres désulfuration.
L'eau r~siduaire à traiter, a forte pollution organique et conte-nant des sulfates est amenee par la concluite d'alirnentation 1 dans le recipient de digestion 2 dans lequel l'eau est traitée en continu, l'eau epurée sort par la conduite 3.
Dans le digesteur 2 se déroulent les réactions d'acidification et de méthanisation précédemment décrites au sein d'une masse liquide 5 qui est parcourue de bulles de gaz, provenant d'une part des activités microbiotiques en cours, d'autre part du gaz d'entraînement injecté en 6, composé de CO2 et de CH4 dans le cas représenté. La sortie 7 assure l'évacuation du mélange gazeux qui se forme au-dessus de la masse en activité et qui est amené vers le désulfurateur 8. A la sortie de ce dernier une partie du gaz est recyclée dans le digesteur au moyen d'une pompe 9. Le débit restant est stocké ou utilisé (sortie U~, après prélè-vement éventuel d'une quantité de gaz suffisante pour maintenir constante la pression de l'atmosphère 4 du digesteur par l'entrée 10.
Ce prélèvement est effectué à l'aide d'une vanne 11 asservie à
la pression régnant dans le digesteur.
Selon une deuxième forme de réalisation du procédé de l'invention, on effectue l'évacuation des sulfures formés au cours du processus biochi-mique dans une fraction seulement de la masse en digestion.
A cet effet, on fait passer en continu la masse réactionnelle dans une colonne de strippage annexe qui fonctionne comme dans le cas précé-~ ~ ~7$~
dent, de préférence avec le gaz issu de la réaction rnerne, aprf::s dé-slll fu ration .
Dans cette forme de réalisation, on isole donc en continu une partie de la masse réactionnelle par transfert dans un récipient ayant de préférence la forrne cl'une colonne, dans lequel on fait passer à
contre-courant et de bas en haut un gaz de strippage pour éliminer les sulfures jusqu'à une teneur égale ou inférieure à 10 mg/l. Le volume de la masse soumise au strippage est habituellement CllOiSi entre 0, 3 et 1, 0 % en volume de la masse réactionnelle dans le digesteur principal, tandis que le rapport entre le débit cl~entrée de l'eau à épurer et le débit d~alimentation de la colonne de strippage est choisi entre 1/2 et 1/50 A la sortie de la colonne de strippage on recycle une quantité
de masse réactionnelle dans le cligesteur principal suf~sante pour rnain-tenir le volume de liquide dans celui-ci constant, le reste est évacué.
Par recyclage du liquide traité et désul.~uré dans le digesteur principal, on controle dans ce dernier la teneur en sulfures pour la maintenir égale ou inférieure à 0, 1 g/l. La durée de séjour du liquide dans la colonne de strippage dépendant notamment du débit d'alimentation de celle-ci, est déterminée en fonction de la teneur en sulfates du liquide à épurer, de manière à la maintenir au-dessous de la valeur sus-indi-quée .
Commè cela a déjà été indiqué ci-dessus, on peut utiliser comme gaz de strippage tout gaz inerte vis-à-vis du processus de digestion anaé-robie, mais on choisit de préférence le gaz formé au cours de la diges-tion, après l'avoir soumis à un traitement de désulfuration, la teneur en ions S de ce gaz devant etre inférieure à 1, 5 % en volume, la teneur minimale que l'on peut atteindre étant 0, 1 ~ en volume (respectivement 0, 021 et 0, 0014 g de S=/l gaz).
Dans la plupart des cas la masse dans le digesteur principal est suffisamment brassée par le prélèvement et le recyclage de la fraction soumise à la désulfuration dans la colonne de strippage annexe. En cas de besoin, on peut, bien entendu, conformément au procécdé décrit ci-dessus, introduire du gaz de strippage dans le digesteur pour augmen-ter ainsi la vigueur du brassage. Dans la pratique on a constaté que dans .
1 ~7~
cette deuxième forrme de réalisation de l'invention, le rapport: débit de gaz de strippage/gaz formé dans le digesteur, est avantageusement compris entre 2/l et 70/l, Le choix du débit à retenir sera fait par l'homme du métier qui fixera expérimentalement les parametres de fonctionnement de la colonne de strippage en tenant compte des indica-tions conce~nant la durée de séjour et la teneur en sul~ure données ci-dessus et nécessaires pour la réalisation du présent procédé. L'avantage de ce mode de réalisation est que la surveillance de la tene-lr en sulfures au sein de la masse est plus aisée.
L'installation pour la mise en oeuvre de cette deuxième forme de réalisation du procéde de l'invention comporte url digesteur dans lequel se déroulent les réactions d'acidification et de méthanisation au sein de la masse liquide en réaction et une colonne de strippage dans laquelle est amenée en continu une partie de cette masse liquide pour y etre désulfurée par injection d'une partie des ga~évacués du digesteur et préalablement désulfurés dans une installation annexe de désulfura-tion comme décrit ci-dessus, la masse liquide désulfurée dans la colonne de strippage étant recyclée en continu dans le digesteur. Les ga~ évacués de la colonne de strippage sont amenés à l'installation de désulfuration si nécessaire, en fonction de la concentration en sulfures dans le diges-teur, une partie des gaz désulfurés est éventuellement utilisée pour le brassage de la masse liquide en réaction.
Une telle installation est représentée schématiquement à titre non limitatif dans la figure 2 du dessin annexé.
L'eau à traiter, fortement polluée par des matières organiques et contenant des sulfates, est introduite à raison de 9 m3/h par le conduit 1 dans le digesteur principal 2. Par le conduit 5 on achemine du liquide du haut du digesteur vers le ~aut de la colonne de strippage 3 dans la-quelle on introduit par le conduit ll du gaz de brassage et de strippage qui, apr'ès avoir parcouru le liquide dans la colonne sort par le conduit 9.
Ce dernier rejoint le conduit 6 conduisant les gaz développés par la masse réactionnelle dans le digesteur 1, l'ensemble des gaz étant conduit vers le désulfurateur 7. La majeure partie des gaz sortant de ce dispo-~ ~7't~5 sitif 7 est amenee par le concluit 10 a la pompe ~ qui alimente le conduit 11. Une partie du liquide ayant traversé la colonne 3 est recyclée dans le digesteur 2, la yartie restante est évacuée par la vidange 5. Les gaz désulfurés non recyclés sont stockés (sortie 5).
L'invention sera décrite plus en détail dans l'exemple non limi-tatif ci-apres.
hxemple Dans cet exemple on traite par digestion anaérobie une eau rési-duaire contenant 15 g/l de DCO, 10 g/l de DBO5 et 2, 5 g/l de SO4 dans deux essais différents, dans le premier essai A on effectue la. désulfu-ration par strippage clans toute la masse en diKestion, et le seconcl essai B est réalisé selon l'invention avec désulf-lration par strippage dans une colonne annexe. Les tablea-lx I et II montrent les résultats de ces essais qui sont comparés à ceux obtenus dans les memes conditions expérimen-tales, sans strippage.
Essai A
On traite 20 m3 de l'eau ci-dessus spécifiée dans une installation du type représenté dans la figure 1. A la sortie du digesteur, on recueille 477, 73 m3 de gaz dont il reste ~70 m3 apres désulfuration. 300 m3 sont recyclés dans le digesteur; au cours de l'essai au total 100 m3 de gaz désulfuré sont réintroduits dans l'atmosphère gazeuse du digesteur. 70 m3 de gaz sont conduits au stockage.
La composition de l'eau traitée est consignée au tableau I, la composition du gaz au tableau II.
Z5 Essai B
On traite par digestion anaérobie dans une installation du type représenté dans la figure 2 l'eau résiduaire ci-dessus spécifiée, que l'on introduit à raison de 20 m3/h dans un digesteur permettant de maintenir le ~olume de la masse réactionnelle à 2500 m3. Le sulfate transformé
donne naissance à un débit de 70 m3/h de ~2S.
La colonne de strippage contenant ~ m3 de liquide réactionnel à traiter est alimentée à raison de 160 m3/h de liquide réactionnel en provenance du digesteur principal, tandis que le débit du gaz de strippage 1 ~S7~35 désulfuré est maintenu ~ 530 rr3/h. Danfi la colonne de strippage se forme 8 m3/h de ga~, qui, additionnés au ga~. de strippage, donnent à la sortie 538 m3/h de gaz. Le débit tota:l des gaY, conduits à la d~
sulfuration est de 608 m3/h, donnant 600 rn3~h de gaz désulfurés, dont 530 m3 sont recyclés.
Tablea~l I
. _ _ pollution eau brute eau traitée E s sai A E s sai B térnoin sans strippage .
_, ._ _ ______~ _ DCO 15 g/l 7 g/l 7 g/1 9 g/l 10 DBO5 10 g/l 3 g/l 3 g/l 4, 5 g/l SO4- 2,5 g/1 0,5 g/l 0,5 g/l 0,5 g/l S= ~_ 0, 100 ~/1 0, 100 g/lU,~90 g/1 I
Tableau II
Gaz produit envoyé au stockagè ou à l'utilisation E s sai A E s sai Btémoin san s strippage _ Quantité 70 m3 70 m3/h 55 m3 Composition CH467, 5 % 67, 5 % 64 %
C~232,2 % 32,2 % 31,2 %
H2S0, 3 % 0, 3 % 4, 8 ~0 :
~ ~ 7 ~
The present inventi.on relates to a process for the anaerobic bioloyic purification of wastewater tenan-t des sul: Eates, more particularly of residual waters high organic pollution from Eeculerie, cannery, rendering or raising and especially of waste water containing 2 to 5 g / l of sulEates, molasses distilleries and yeast producers.
It is known that diges anaerobic ion: t is a economically interesting process although still little used, to purify high-level industrial wastewater organic pollution; it ensures the elimination of pollu-tion from 30 to 95%. This process consists in realizing a fermen--tation in the absence of oxygen, allowing to transform the organic matter in methane as completely as possible and carbon dioxide. This fermen-tation is carried out in two phases which take place simultaneously in the mass: a liquefaction phase during which bacteria acid producing transform organic compounds complexes in simple compounds, namely in acids acetic, propionic, and butyric ....; and a phase of gasification or methanization during which so-called methane bacteria transform these compounds into methane and carbon dioxide. At the same time, the reduction of So 4 to S by sulphate bacteria reducing, in the presence of SO 4 ions.
Installations have already been described for implementing anaerobic digestion procedures; they behave usually a closed tank called a digester, maintained at 30-37 ~ C, into which the water to be treated is introduced, has high organic pollution; under the combined action of acidifying and methanic bacteria, organic pollution that is transformed into methane and carbon dioxide which .
.
~, ~ ". ~:
7 5 ~ 3 6 ~ - 2 emerge. This gas mixture is partly recycled for make the brassaye of: The liquid mass present in the digester, the rest of the gas produced can be used as combustible. The sludge is separated from the treated liquid in a clarifier, some of this sludge is recycled in the digester and the other part is eliminated.
Methane bacteria are the key organisms anaerobic digestion; however they are very sensitive to temperature variations, pl ~ and tox: ic present, especially ~ sulfides. If the water to be treated contains ~
too much sulphate: Ea-tes, sulphides formed during the anaerobic process, inhibit methane station. For example in the presence of 200 mg / l of S makes it ment of the elimination of pollution falls from 85 to 65 ~ for a water to be treated containing 13 y / l of BOD5, and a time of 5 day digestion. Considering: Did we work continuously, we are forced to operate in volumes of important digestion to obtain sufficient residence times considerably long; on the other hand the presence of sulfides in outgoing gases pose odor and toxicity problems.
The invention relates to a method which makes it possible to ~ remedy these drawbacks and deal with good dement, in works of small dimensions and in interesting economic conditions, high waters organic pollution containing sulEates.
The present process essentially consists of train the sulfur compounds Eormés from the sulfa-tes during anaerobic digestion, and which are not entrained by the gas formed during this digestion, by means of a gas (llstrippage "), this gas is injected into the liquid mass during fermentation.
The gas used must be non-toxic to the .,. ., -:
, I ~ 57 ~
anaerobic digestion and preferably gas produced by digestion itself, previously desulphurized by absorption sulfur compounds that it contains, and serving siMul-tane-ment to the mixing of the liquid mass.
Indeed, in the case where the water to be treated contains sulfates, the gas produced by digestion contains / in addition methane and carbon dioxide, a large amount of hydro-sulfur gene ~ ~ several% by volume - and other products souÉrés whose content should be considerably reduced to use this gas as a stripping gas. Since, moreover, part of the gas is likely to be used as fuel, it is interesting to carry out the desulEura-tion of all the gas formed.
To carry out desulfurization 1A, we can have in particular recourse to two known methods.
According to a first process, selectively absorbed the sulfur compounds on a mass of metal oxides, for example iron and zinc, capable of fixing sulphides.
After absorption, these sulfides are transformed into sulfur by air oxidation. For this purpose we inject discontinuously . air in the mass after the absorption phase. The solid sulfur is removed from the surface of the absorbent mass.
According to a second process, the absorption is carried out sulfur compounds in a liquid medium accepting selectively reducing the sulfur-reducing products by transforming them in an eliminable form of sulfur, for example in sulfur ~ solid. This liquid absorbent must not act against carbon dioxide present in the gas produced by digestion, because it keeps the pH in the digester between 6.5 and 7.5, value necessary for good digestion. After have reached the limit degree of exhaustion, the liquid absorbent is regenerated in the clear: the sulfur formed is eliminated ~ t ~, ::
',:, ~ 157 ~
3cl -by decantation, dehydrated and recovered.
The residual content of S ions in the gas must be less than 1.5 ~ by volume ((), 021 g of S / 1 gas ions), the minimum content that it is possible to reach es ~ en-about 0.1% by volume (0.0014 g of S / 1 gas).
According to a first embodiment of the in-schematically shown in Figure 1 of annexed drawing, the centralization of the sulphides is carried out in the whole mass in digestion.
In this form of the process, the gas is evacuated above the mass in digestion with constant flow; this flow must always be higher than the training flow of gas in the mass under anaerobic digestion. The complement is provided on the one hand by the driving and arm gas-wise desulEure, and on the other hand, in the event that the flow of digestive gas. we had to decrease for some reason, for an additional injection of entrainment gas desulfurized in the atmosphere above the digested mass tion, fa ~ on to maintain an overpressure between 0.005 and 0.02 bar; the upper limit is fixed for reasons for fitting (pressure resistance), the limit lower ensures ... . ..
1 1 ~ 75 ~
Gas evacuation without pornpaKe.
Thus the reaction conditions are kept almost constant tion in the digester, and the gas flow in the desulfurization apparatus.
The report in volurne: ga ~; formed during the anaero- process bi / entrainment and stirring gas, is maintained between 3/1 and 20/1, preferably between 3 / l and 7/1. Below the lower limit a sufficient mixing is not guaranteed; the upper limit is not res-trictive, but it ensures the desired elimination of sulphides Figure l shows schematically an installation.
which one can implement the invention This figure represents the case where e ~ fectue the mixing and the dragging with gas from the digester, after desulphurization.
Residual water to be treated, with high organic pollution and containing the sulphates is brought by the conclusion of Alirnentation 1 in the digestion vessel 2 in which the water is continuously treated, the water purified comes out through line 3.
In digester 2, the acidification reactions take place and methanization previously described within a liquid mass 5 which is crossed by gas bubbles, coming from a part of the activities microbiotics in progress, on the other hand, the entrainment gas injected in 6, composed of CO2 and CH4 in the case shown. Exit 7 provides the evacuation of the gaseous mixture which forms above the mass in activity and which is brought to the desulfurizer 8. At the end of this last part of the gas is recycled in the digester by means of a pump 9. The remaining flow is stored or used (output U ~, after sampling eventual amount of gas sufficient to keep constant the pressure of the atmosphere 4 of the digester through the inlet 10.
This sampling is carried out using a valve 11 slaved to the pressure in the digester.
According to a second embodiment of the method of the invention, the sulfides formed during the biochemical process are removed mique in only a fraction of the digested mass.
To this end, the reaction mass is passed continuously through an additional stripping column which functions as in the previous case ~ ~ ~ $ 7 ~
tooth, preferably with the gas from the reaction, aprf :: s slll fu ration.
In this embodiment, therefore, a continuous part of the reaction mass by transfer to a container having preferably the form of a column, in which we pass to against the current and from bottom to top a stripping gas to eliminate sulfides up to a content of 10 mg / l or less. The volume of the mass subjected to stripping is usually CllOiSi between 0.3 and 1.0% by volume of the reaction mass in the main digester, while the ratio between the flow rate cl ~ inlet of the water to be purified and the feed rate of the stripping column is chosen between 1/2 and 1/50 At the outlet of the stripping column, a quantity is recycled of reaction mass in the main cligester suf ~ sante for rnain-keep the volume of liquid in it constant, the rest is evacuated.
By recycling the treated and desul. ~ Urea liquid in the main digester, the sulphides content is controlled in the latter to maintain it 0.1 g / l or less. The length of time the liquid stays in the stripping column depending in particular on the feed rate of this is determined according to the sulphate content of the liquid to be purified, so as to keep it below the above-mentioned value quée.
As already mentioned above, we can use as stripping gas any inert gas with respect to the ana-digestion process robie, but we preferably choose the gas formed during the diges-tion, after having subjected it to a desulfurization treatment, the content in S ions of this gas must be less than 1.5% by volume, the content which can be reached being 0.1 ~ by volume (respectively 0.021 and 0.0014 g of S = / l gas).
In most cases the mass in the main digester is sufficiently stirred by sampling and recycling the fraction subjected to desulphurization in the annex stripping column. In case you can, of course, in accordance with the process described above, introduce stripping gas into the digester to increase thus ter the vigor of the brewing. In practice it has been found that in .
1 ~ 7 ~
this second form of embodiment of the invention, the ratio: flow of stripping gas / gas formed in the digester, is advantageously between 2 / l and 70 / l, The choice of flow rate to be retained will be made by a person skilled in the art who will experimentally set the parameters of operation of the stripping column taking into account the indications tions conce ~ ing the length of stay and the sul ~ ure content given above above and necessary for carrying out the present process. The advantage of this embodiment is that monitoring the tene-lr in sulfides within the mass is easier.
The installation for the implementation of this second form for carrying out the process of the invention comprises url digester in which take place the acidification and anaerobic digestion reactions within the reacting liquid mass and a stripping column in which is continuously supplied with part of this liquid mass for be desulphurized there by injecting part of the ga ~ evacuated from the digester and previously desulphurized in an additional desulphurization installation tion as described above, the desulfurized liquid mass in the column of stripping being continuously recycled in the digester. The ga ~ evacuated from the stripping column are brought to the desulphurization plant if necessary, depending on the sulphide concentration in the diges-part of the desulfurized gases is optionally used for the mixing of the liquid mass in reaction.
Such an installation is shown schematically as not limiting in Figure 2 of the accompanying drawing.
The water to be treated, highly polluted by organic matter and containing sulphates, is introduced at a rate of 9 m3 / h via line 1 in the main digester 2. Via line 5, liquid is conveyed from the top of the digester towards the ~ aut of the stripping column 3 in the-which is introduced through the conduit ll of the stirring and stripping gas which, after having traversed the liquid in the column leaves by the conduit 9.
The latter joins the conduit 6 leading the gases developed by the reaction mass in digester 1, all of the gases being conducted to the desulfurizer 7. Most of the gases leaving this dispo-~ ~ 7't ~ 5 sitive 7 is brought by the concluded 10 to the pump ~ which feeds the conduit 11. Part of the liquid having passed through column 3 is recycled to the digester 2, the remaining yartie is evacuated by the drain 5. The gases non-recycled desulfurizers are stored (outlet 5).
The invention will be described in more detail in the non-limiting example.
tative below.
hxample In this example, water treated with anaerobic digestion is treated duaire containing 15 g / l COD, 10 g / l BOD5 and 2.5 g / l SO4 in two different tests, in the first test A the. desulfu-ration by stripping in the whole mass in diKestion, and the second trial B is produced according to the invention with desulfurization by stripping in a annex column. Tables I-II and II show the results of these tests which are compared to those obtained under the same experimental conditions tales, without stripping.
Test A
20 m3 of the water specified above are treated in an installation of the type represented in figure 1. At the outlet of the digester, one collects 477, 73 m3 of gas of which ~ 70 m3 remains after desulphurization. 300 m3 are recycled in the digester; during the test a total of 100 m3 of gas desulfurized are reintroduced into the gaseous atmosphere of the digester. 70 m3 gas are led to storage.
The composition of the treated water is given in Table I, the gas composition in table II.
Z5 Test B
It is treated by anaerobic digestion in an installation of the type shown in Figure 2 the above specified waste water, which one introduced at a rate of 20 m3 / h in a digester allowing to maintain the ~ olume of the reaction mass at 2500 m3. Processed sulfate gives rise to a flow rate of 70 m3 / h of ~ 2S.
The stripping column containing ~ m3 of reaction liquid to be treated is supplied with 160 m3 / h of reaction liquid in from the main digester, while the flow of stripping gas 1 ~ S7 ~ 35 desulfurized is maintained ~ 530 rr3 / h. Danfi the stripping column is forms 8 m3 / h of ga ~, which, added to the ga ~. stripping, give at the outlet 538 m3 / h of gas. Total flow: l of gaY, led to d ~
sulfurization is 608 m3 / h, giving 600 rn3 ~ h of desulphurized gases, of which 530 m3 are recycled.
Table ~ l I
. _ _ pollution of raw water treated water E s sai AE s sai B térnoin without stripping.
_, ._ _ ______ ~ _ COD 15 g / l 7 g / l 7 g / 1 9 g / l 10 BOD5 10 g / l 3 g / l 3 g / l 4, 5 g / l SO4- 2.5 g / 1 0.5 g / l 0.5 g / l 0.5 g / l S = ~ _ 0, 100 ~ / 1 0, 100 g / lU, ~ 90 g / 1 I
Table II
Gas produced sent to storage or use E s sai AE s sai Btémoin san s strippage _ Quantity 70 m3 70 m3 / h 55 m3 Composition CH467, 5% 67, 5% 64%
C ~ 232.2% 32.2% 31.2%
H2S0.3% 0.3% 4.8 ~ 0 :

Claims (6)

Les réalisations de l'invention, au sujet des-quelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit: The embodiments of the invention, concerning the-what an exclusive property right or lien is claimed, are defined as follows: 1. Procédé pour l'épuration en continu d'eaux résiduaires à forte pollution organique contenant des sulfates à l'aide de bactéries anaérobies de façon connue avec brassage de la masse en réaction, caractérisé en ce que l'on élimine les sulfures formés à partir des sul-fates au cours du processus biologique à l'aide d'un gaz d'entraînement inerte vis-à-vis de ce processus et exempt de sulfure que l'on introduit dans la masse en réaction. 1. Process for the continuous purification of water high organic pollution waste containing sulfates using anaerobic bacteria in known manner with mixing of the reaction mass, characterized in eliminating the sulfides formed from the sulfides fates during the biological process using a gas training inert to this process and free of sulfide which is introduced into the reaction mass. 2. Procédé selon la revendication 1, caracté-risé en ce que le gaz d'entraînement est le gaz formé au cours du processus biologique, que l'on désulfure avant de le réintroduire dans la masse en réaction. 2. Method according to claim 1, character-laughed at in that the entrainment gas is the gas formed at the during the biological process, which is desulfurized before to reintroduce it into the reaction mass. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on utilise le même gaz pour le brassage de la masse en réaction et l'entraînement des sulfures. 3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the same gas is used for the mixing of the reaction mass and entrainment of sulfides. 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le rapport en volume: gaz formé
dans la masse/gaz introduit dans la masse, est compris entre 3/1 et 7/1.
4. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the volume ratio: gas formed in the mass / gas introduced into the mass, is included between 3/1 and 7/1.
5. Procédé selon la revendication 1, caractéri-sé en ce que l'on maintient la surpression au-dessus de la masse en réaction à une valeur constante comprise entre 0,005 et 0,02 bar. 5. Method according to claim 1, character-in that the overpressure is maintained above the mass in reaction to a constant value between 0.005 and 0.02 bar. 6. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on dérive en continu une fraction de la masse en réaction vers un réacteur auxiliaire séparé
et en ce que l'élimination des sulfures est effectuée exclusivement dans cette fraction dérivée.
6. Method according to claim 1 or 2, characterized in that a fraction is continuously derived mass in reaction to a separate auxiliary reactor and in that the removal of sulfides is carried out exclusively in this derived fraction.
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