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Le procédé DAVID

Description technique du
brevet

Applications du brevet

Calculer les quantités de
réactif selon les polluants

Ses principaux avantages

Les techniques
concurrentes

Inconvénients et dangers
des techniques
concurrentes

Origines des pollutions
par l'hydrogène sulfuré

Origines des pollutions
par le dioxyde de soufre

Odeurs et olfaction

Désodorisation industrielle
par l'eau de Javel

Eau de Javel, en user
sans en abuser

Le lisier de porc et le
procédé David

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Le procédé DAVID - Odeurs

Procédé d'épuration d'effluents gazeux ou liquides contenant des dérivés soufrés

Les principales démonstrations industrielles du procédé DAVID


Industrie pétrochimique

Démonstration sur un important site Américain implanté en France


Dépollution d'un flux gazeux provenant de la sortie d'une unité locale de traitement avant rejet sur une cheminée haute de 40 m.


COMPOSITION DE L'EFFLUENT GAZEUX POLLUANT A TRAITER
Flux d'air d'un débit de 1 000 m3/h. contenant:

  • Hydrogène sulfuré 5,6 mg/m3
  • Ethylmercaptan 95 mg/m3

MATÉRIEL LOCAL UTILISE POUR L'ESSAI EN BATCH

  • Colonne d'absorption existante sur site, hauteur: 3 m., surface de base: 0,28 m2 (diamètre 60 cm), garnissage à plateaux, dévésiculeur en sortie d'air.
  • Pompe de circulation des fluides réglable de 0 à 25 m3/h.
  • Vanne d'alimentation en effluent gazeux polluant réglable de 0 à 1000 m3/h.

CHARGE OPÉRATOIRE PREVUE POUR LA DÉMONSTRATION

  • Eau : 400 L.
  • Soude à 30%: 7,45 kg
  • Réactif à 40%: 14,85 kg

Cette charge a été prévue pour une durée de fonctionnement de 30 h.

Le débit des gaz est fixé à 1 000 m3/h. et le débit de la pompe de circulation de la solution de lavage à 7,5 m3/h.


Photo d'une installation similaire


VALIDATION DE LA DÉMONSTRATION DE TRAITEMENT
Cette démonstration a permis d'assurer la durée de fonctionnement prévue de 30 heures heures pendant lesquelles des contrôles réguliers de l'efficacité ont vérifié l'absence des polluants en sortie de l'installation industrielle en place.

Résultats: Absence d'H2S et de C2H5-SH validée en sortie de colonne.

Coût matières du traitement: 9 € pour les 30 h. de fonctionnement.
A titre de comparaison un traitement classique à l'eau de Javel aurait coûté 53 €

Analyses sur les rejets aqueux de colonne de lavage

  • Avant traitement biologique
    • Aspect limpide et incolore
    • pH = 10,9
    • Odeur: Très légère odeur d'alccool
    • DCO = 629 mg/L
  • En sortie de traitement biologique pilote
    • Aspect incolore lègérement trouble et jaunâtre (due au soufre élémentaire formé)
    • température = 16 °C
    • pH = 8,3
    • Odeur: Aucune
    • DCO = 276 mg/L

Rappel des valeurs limites de rejet des eaux usées
Dans tous les cas, avant rejet au milieu naturel ou dans un réseau d'assainissement collectif:

      • pH 5,5 - 8,5 (9,5 en cas de neutralisation alcaline) ;
      • Température < 30 °C ;
      • Matières en suspension : 600 mg/l ;
      • DCO : 2 000 mg/l ;
      • DBO5 : 800 mg/l.

FEUILLE DE SIMULATION DE CALCUL


Station d'épuration urbaine

Démonstrations sur une des plus importantes STEP en France

UNITE DE DESODORISATION MOBILE UTILISEE POUR L'ESSAI EN BATCH

Laveur horizontal compact TAPFLO type EMS à injecteur (système de trompe à eau)

Groupe de lavage CL 10

  • Capacité utile de 1,6 m3
  • Hauteur (cuve comprise): 2,5 m.
  • Section de passage: 1,6 m x 1,6m).
  • 2 couches de garnissage ordonné.
  • 1 pHmètre à deux seuils de consigne.
  • 1 Pompe doseuse à membrane de 0 à 10 L/h.
  • Ventilateur de circulation réglable de 0 à 12 000 m3/h.
  • Vanne d'alimentation en effluent gazeux polluant réglable de 0 à 8 000 m3/h.
  • Groupe moto-pompe de circulation des fluides réglable de 0 à 50 m3/h.
  • Dévésiculeur pour courant horizontal en sortie d'air.
  • Cuve de stockage de réactif d'une capacité de 500 l.
    • Hauteur 1,3 m
    • Diamètre 70 cm
 

Un essai de traitement des gaz de maillage des capotages des bâches de couverture.
Ces gaz sont constitués d'hydrogène sulfuré (H2S) et de methylmercaptan (CH3-SH) en sortie d'une unité de biodésodorisation sur tourbe humide dont l'efficacité n'est pas satisfaisante.

COMPOSITION MOYENNE DE L'EFFLUENT GAZEUX POLLUANT A TRAITER
Flux d'air d'un débit de 1.000 m3/h. contenant:

  • Hydrogène sulfuré 35 mg/m3
  • Methylmercaptan 4 mg/m3

CHARGE OPÉRATOIRE POUR LA DÉMONSTRATION

  • Eau : 400 L.
  • Soude à 30%: 13,7 kg
  • Réactif à 40%: 15,6 kg
Résultats:
L'absence d'H2S et de méthyl mercaptan a été validée en sortie de colonne (chromatographie phase gazeuse)

Les essais se sont déroulés sur deux jours, les résultats ont été contrôlés par analyse de l'air toutes les 4 minutes avec CPG portable à détecteur FPD en isotherme à 60°.
Les mesures de concentration en H2S et CH3-SH comparatives ont été effectuées en entrée et en sortie du module de désodorisation.

Le tableau suivant récapitule les principales valeurs mesurées:

Entrée du pilote de désodorisation
Sortie du pilote après épuration par procédé "DAVID"
H2S en ppm
CH3-SH en ppm
H2S en ppm
CH3-SH en ppm

27,8
18,8
18
10
7,4
45
115,8

Moyenne 35 mg/m3

4,1
4,1
4,1
3,55
3,55
4
4,1

Moyenne 4 mg/m3

inférieur à la limite
de détection de
0,020 ppm
inférieur à la limite
de détection de
0,15 ppm

Coût matières du traitement: 11 € pour les 48 h. de fonctionnement.
A titre de comparaison un traitement classique à l'eau de Javel aurait coûté 53 €

Résultats: Absence d'H2S et de CH3-SH validée en sortie de colonne.

CONCLUSIONS DE LA DÉMONSTRATION
Cette installation mobile pilote a permis une durée de fonctionnement de 2 jours pendant lesquels des contrôles réguliers de l'efficacité ont vérifié et validé l'absence des polluants en sortie de l'installation mobile pilote.

FEUILLE DE SIMULATION DE CALCUL


Un essai de traitement des gaz issus de l'unité de traitement des boues
Dans la phase de séchage des boues H2S corrode les installations. Le but est d'éliminer cet hydrogène sulfuré.

Ce nouveau traitement est repris sur les bases opératoires du précédent essai pour cet effluent gazeux à traiter.

COMPOSITION MOYENNE DE L'EFFLUENT GAZEUX POLLUANT A TRAITER
Flux d'air d'un débit de 1.000 m3/h. contenant:

  • Hydrogène sulfuré 275 mg/m3

CHARGE OPÉRATOIRE POUR LA DÉMONSTRATION

  • Eau : 400 L.
  • Soude à 30%: 103,5 kg
  • Réactif: 113,3 kg

VALIDATION DE LA DÉMONSTRATION DE TRAITEMENT
Cette démonstration n'a permis qu'une durée de fonctionnement de 15 heures sur les 48 h. prévues.
Pendant cette durée de fonctionnement des contrôles réguliers de l'efficacité ont vérifié l'absence
d'H2S en sortie de l'installation industrielle en place.

Résultats: Absence d'H2S validée en sortie de colonne.

Coût matières du traitement: 134 € pour les 15 h. de fonctionnement.
A titre de comparaison un traitement classique à l'eau de Javel aurait coûté 391 €

CONCLUSIONS DE LA DÉMONSTRATION
Elimination totale de H2S durant une période de fonctionnement limitée à 15 h. par manque de soude

En raison de la présence de CO2 (408,4 ppm) initialement inconnue de nous avant la réalisation de cet essai, la soude s'est trouvée en défaut de 214 kg pour achever l'opération prévue sur 48 heures.
En absence de CO2 il n'aurait donc été consommé pour cette opération que 103,5 kg de soude et 113,3 kg de réactif pour un coût de 80 €.

Le CO2 (408,4 ppm - 735 mg/m3) provenait probablement de l'air ambiant utilisé pour véhiculer le biogaz utilisé en interne pour l'unité de séchage des boues.

FEUILLE DE SIMULATION DE CALCUL (Tenant compte après coup du CO2)

 

Voir aussi un modèle de traitement d'un flux canalisé d'air de stripage sur un local industriel ou sur un équipement d'une installation.

Quelquefois, les plus petits ressorts font mouvoir les plus grandes machines.
(Jean-Paul Marat)

 

 

 

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