Traiter la DCO dure par un procédé de traitement des eaux industrielles innovant et performant d'ozonation catalytique

De nombreuses technologies existent pour le traitement des eaux industrielles (procédés physico-chimiques, membranes, évaporateur sous vide, biologiques) avec souvent des difficultés pour éliminer cette DCO dure. Le traitement sur charbon actif ainsi que les procédés d'oxydation « classiques » sont des solutions envisageables mais avec de fortes contraintes associées (colmatage, coût d'exploitation très important, élimination partielle de la DCO dure, ?). Les procédés biologiques sont, quant à eux, souvent limités par la toxicité ou le caractère réfractaire des matières organiques à éliminer. Fort de ce constat et consciente d'une demande accrue de ses clients, la société Technavox basée à Poitiers, filiale de Serep s'est orientée vers un procédé d'oxydation à l'ozone qui, outre un effet biocide reconnu, a un pouvoir oxydant plus puissant que les oxydants chimiques habituellement rencontrés (H2O2, KMnO4). Cependant, l'oxydation à l'ozone seul (sans catalyseur) a connu, ces dernières années, un développement insuffisant en raison de retours sur investissements trop longs. C?est pourquoi, le choix de Technavox a été de coupler l'ozone à un catalyseur TAO3®, non consommé, développé par les chercheurs du laboratoire de Chimie de l'Eau et de l'Environnement du CNRS de Poitiers. Les particularités et avantages à attendre du « Procédé d'Ozonation Catalytique » sont tout d'abord les performances très supérieures du traitement permettant la minéralisation des polluants organiques même classiquement réfractaires aux oxydants. Ainsi les composés tels que pesticides, fongicides, herbicides, tensio-actifs composés aromatiques et phénoliques, acides carboxyliques, solvants,? sont maintenant minéralisables, ceci sans passer par un mécanisme réactionnel radicalaire. L?autre avantage essentiel est la diminution de la consommation d'ozone de 2 à 6 fois en comparaison à un traitement d'oxydation conventionnel à l'ozone. Le dimensionnement du générateur d'ozone étant ainsi optimisé, il en résulte un coût d'investissement tout à fait compétitif par rapport à d'autres technologies connues. Les coûts d'exploitation sont également nettement inférieurs au procédé d'oxydation conventionnel à l'ozone et aux technologies séparatives telles que le traitement par charbon actif. Le « Procédé d'Ozonation Catalytique » ne génère aucun volume de boue à retraiter. Un autre atout qui intéressera les exploitants de station est sa simplicité de mise en ?uvre, sa flexibilité importante de fonctionnement. Les unités de traitement par Ozonation Catalytique peuvent être démarrées et arrêtées en fonction des besoins de l'exploitant. Entièrement automatisé, ce procédé s'adaptera au débit d'alimentation et pourra être réglé en puissance par rapport à la charge de DCO à éliminer, tout ceci dans l'objectif d'optimisation des coûts de fonctionnement. Le principe de fonctionnement Par rapport à un procédé d'ozonation conventionnel, le principe du « Procédé d'Ozonation Catalytique » nécessite un seul élément supplémentaire : - une boucle de recirculation permettant la séparation catalyseur - effluent traité Les autres éléments sont classiquement : ? le réacteur continu avec un système de diffusion du gaz oxydant (oxygène ou air ozoné). Il est « parfaitement agité » pour maintenir le catalyseur poudre en suspension. ? une ligne de production d'ozone classique, à l'air ou à l'oxygène. Le seul consommable est l'électricité lors d'un fonctionnement à l'air. Il faudra rajouter l'oxygène dans le cas d'un fonctionnement à partir de ce gaz. Les installations sont dimensionnées à partir des hypothèses de débit, de charge en DCO et des données de durée d'exploitation du site. Ce choix résultera des conclusions d'une étude, sur la base d'essais de traitabilité en laboratoire ou sur site, permettant de quantifier et de qualifier l'effluent à traiter. Les applications Le procédé d'ozonation catalytique commercialisé par Serep permet d'atteindre des valeurs très basses de DCO résiduelles avec une décoloration et une désodorisation de l'eau. Ce procédé est également très pertinent en amont ou entre deux étages d'un traitement biologique pour accroître la biodégradabilité de l'effluent en cassant les « molécules complexes ». Parmi les nombreuses applications listées dans le tableau 1, le procédé d'ozonation catalytique est particulièrement efficace pour le traitement des lixiviats de décharge (couplé à un traitement biologique). Les valeurs résiduelles de DCO permettent un rejet en milieu naturel. Dans l'industrie chimique, le procédé d'ozonation catalytique se révèle particulièrement adapté pour l'élimination de certains « polluants cibles » tels le phénol, les HAP, le formol, ?avec des coûts d'exploitation compétitifs. Les nombreux essais réalisés prouvent la parfaite pertinence de ce procédé dans le traitement des produits phytosanitaires. Serep propose sur ce segment de marché deux gammes de plateformes mobiles d'ozonation catalytique capables de traiter 500 L/h et 1000 L/h. Enfin, de nombreux essais sont aujourd'hui réalisés dans le secteur agroalimentaire, saumures d'olives, lavage et ensachage de fruits et légumes, distilleries, brasseries, ? Serep est en mesure de réaliser des essais en laboratoire et/ou sur site pour convaincre du bien fondé de cette technologie innovante tant d'un point de vue technique qu'économique. Les coûts d'exploitation modestes (pas de boues à éliminer, consommation faible d'ozone) et les performances importantes de l'ozonation catalytique sur la DCO dure font de ce procédé une solution d'avenir pour s'affranchir des normes de rejet de plus en plus contraignantes.