Faisabilité de la valorisation des BHpM comme piégeur de polluant (Crvi) et validation comme MTD

Feasibility of the valorization of pMHS as pollutant trapper (CrVI) and validation as BAT

• Auteur / Autrice : Loïc Perrin
• Direction : Valérie Laforest, Jacques Bourgois
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et génie de l'environnement
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Saint-Etienne, EMSE

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polluants

Adsorption

Hydroxydes

Traitements de surface

Résumé

Le secteur du traitement de surfaces produit un tonnage important de boues d’hydroxydes métalliques (200 ktonnes) lors de la dépollution par précipitation de leurs effluents liquides chargés en métaux lourds. Généralement les boues polymétalliques (sans espèces majoritaires) sont très peu valorisées du fait de leur versatilité importante en teneur métallique et sont donc, pour la plupart d’entre elles envoyées en centre d’enfouissement. Notre étude concerne la valorisation de ces boues comme adsorbant afin de fixer les espèces polluantes contenues dans les effluents industriels. Le polluant choisi pour cette étude préliminaire est le CrVI. Différents paramètres expérimentaux (nature chimique de la boue, rapport solide / liquide, concentration du polluant, granulométrie,…) ont été étudié ainsi que deux méthodes de sorption (en batch agité et en batch percolant). Il a été montré que les boues d’hydroxydes polymétalliques ont de grandes capacités d’adsorption (jusqu’à 95 % d’élimination du CrVI après 20 minutes de mise en contact) selon les conditions expérimentales. De plus, il s’est avéré que les capacités de lixiviation peuvent être importante (jusqu’à 50 % du CrVI adsorbé est relargué) selon les paramètres testés. Les propriétés de sorption ont été comparées à celles des hydroxydes doubles lamellaires (HDL), pouvant être considérés comme une boue synthétique parfaite. La comparaison des propriétés de ces composés ont permis d’observer des capacités d’adsorption similaires (95 % d’élimination du CrVI initial) tandis que les capacités de lixiviation des HDL dans les conditions testées sont d’au maximum 10 %). Cette étude a été complétée par l’évaluation du procédé Val-Boue au regard des Meilleures Techniques Disponibles. La conclusion de cette étude comparative de notre procédé au procédé de déchromatation classique est que Val-Boue est une technique émergente candidate aux MTD.

The metal finishing produces a significant quantity of metal hydroxide sludge (200 ktons) through precipitation treatment of their heavy metals charged liquid effluents. Generally, polymetallic sludge (without any majority species) are not given a great value because of their significant versatility in terms of metal content and are therefore sent in burying centers. This study refers to the promotion as adsorbent of these sludge to attach pollutants contained in industrial effluents. The pollutant of choice for this preliminary study is CrVI. A number of experimental parameters (chemical nature of the sludge, solid / liquid ratio, granulometry…) and two sorption methods (in stirring batch and in percolant batch) have been studied. It has been established that metal hydroxide sludge have significant adsorption capacities (elimination of up to 95 % of CrVI after 20 minutes of contact), depending on the experiment conditions. Furthermore, lixiviation capacities turned out to be potentially significant (up to 50% of the adsorbed CrVI is eventually released) according to the tested parameters. The sorption properties are compared to those of layered double hydroxides (LDH), that can be considered a perfect synthetic sludge. Similar adsorption capacities have been observed by comparison of the properties of these components (elimination of 95% of the initial CrVI), however the lixiviation capacities of LDH in the tested conditions are 10% max. This study has been completed by the assessment of the Val-Boue process against Best Available Techniques. The conclusion of this comparative study of this process and the classic dechromatisation technique is that Val-Boue is an emergent technique,candidate for BAT.