conditionnement des boues

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Bien que certaines boues soient « naturellement floculées » (ex. : les boues activées) ou elles-mêmes issues de traitement de floculation (ex. : boues d’hydroxydes), leur résistance à la filtration et leur facteur de compressibilité sont encore trop élevés pour assurer une séparation correcte de l’eau et de la matière et ren­dre exploitables les différents équipements de déshydratation. Il faut donc préalablement « casser la cohé­sion colloïdale de la boue » et augmenter artificiellement la taille des particules qui la constitue.

C’est l’objet du conditionnement, qui a recours à des procédés de nature chimique (ajout de réactifs miné­raux ou de polymères de synthèse) et occasionnellement de nature physique (thermique).

Un conditionnement adéquat de la boue est donc la base du bon fonctionnement de l’atelier de déshydratation : il permet d’atteindre les objectifs fixés en termes de siccité finale, de rendement et de coûts d’exploitation.

Selon le type de conditionnement utilisé, il sera possible d’éliminer l’eau libre de la boue, voire une partie de l’eau liée ; c’est la mesure de l’activité de l’eau (aw) dans la boue qui renseigne sur sa disponibilité et donc sur sa plus ou moins grande facilité à être extraite de la matrice des MES (l’aw est comprise entre 0 et 1, une aw de 1 correspondant à 100 % d’eau libre et disponible).

La figure 13 permet de visualiser l’influence du conditionnement sur la « proportion » d’eau libre facilement éliminable. La méthode thermogravimétrique utilisée pour mesurer l’incidence de tel ou tel conditionnement est relativement simple à mettre en œuvre : la boue est placée dans une enceinte chauffée, maintenue à humidité constante et on mesure la vitesse d’évaporation de l’eau au cours du temps. Les courbes obtenues permettent de distinguer l’eau facilement éliminable (eau libre à vitesse d’évaporation constante) de l’eau physiquement ou chimiquement liée.

Parmi les différents procédés utilisés, le conditionnement thermique (figure 13-1b) est, de loin, le plus effi­cace pour diminuer l’hydrophilie particulaire (augmentation de l’aw pour une teneur initiale en eau identi­que). La floculation chimique, quand elle fait appel à des électrolytes minéraux (sels métalliques et chaux notamment), réduit également, mais dans une moindre mesure, le taux d’eau liée (figure 13-1a, 1d). La mise en œuvre des polyélectrolytes ne provoque, quant à elle, qu’une faible baisse de ce taux d’eau liée (figure 13-1c), et parfois même l’augmente. Le type de conditionnement utilisé va donc avoir une influence sur la siccité du sédiment obtenu.

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Figure 13. Influence du conditionnement sur la vitesse d’évaporation de l’eau (analyse thermogravimétrique)