Pourquoi utiliser du CO2 dans les stations d’épuration ?

Traitement des eaux

En raison des risques pour la santé, un nombre croissant de gouvernements déconseillent l’utilisation d’acides sulfuriques et chlorhydriques dans les stations d’épuration. Le CO₂ se révèle toutefois une excellente alternative et offre des possibilités supérieures de contrôle du taux d’acidité des eaux usées. Le CO₂ ne comporte en outre aucun risque pour la santé, est plus facile à utiliser, tout en étant plus durable et économique…

« Le CO₂ se révèle en effet un outil hautement efficace pour contrôler le taux d’acidité des eaux usées », précise Rudy Lamond, Growth & Innovation Leader Water Treatment chez Air Liquide. « De plus, l’utilisation de CO₂ réduit les frais de maintenance étant donné que – contrairement aux acides plus forts qui sont souvent utilisés – le CO₂ n’est pas corrosif. L’utilisation de CO₂ évite également les émissions dans l’environnement aquatique de sulfates et de chlorures nocifs. Le CO₂ utilisé est d’ailleurs un sous-produit recyclé qui provient de la production – entre autres – d’hydrogène. L’émission de CO₂ supplémentaire dans l’atmosphère est donc évitée. Un autre avantage environnemental est l’élimination du problème d’odeurs désagréables résultant de l’utilisation de H₂S. »

Avantages pratiques

« L’effet tampon naturel du CO₂ empêche une diminution du pH de l’effluent à un niveau nettement inférieur à 6, même en cas de surdose. Et comme le CO₂ est un acide faible, la valeur du pH baisse plus progressivement qu’avec les acides minéraux, ce qui simplifie grandement la précision du contrôle du taux d’acidité. Il est à cet effet possible de doser les polymères de manière optimale, afin de maximiser leur action. Pour finir, l’utilisation de CO₂ est plus sûre, car elle n’implique aucune manipulation d’acides agressifs. »

Solutions pour différentes configurations

Air Liquide a développé un certain nombre de systèmes d’injection de CO₂ sous forme gazeuse et liquide. En fonction de l’agencement et de la manière dont opère la station d’épuration, l’une des solutions suivantes peut être choisie :

1-Injection de CO₂ gazeux (bassin) : des diffuseurs poreux soufflent lentement le CO₂ dans un bassin existant ; faibles doses de CO₂ pour les bassins d’une profondeur > 3m.

 2-Injection de CO₂ gazeux (tuyau) : solution idéale pour les débits d’effluents faibles et stables.

3-Injection de CO₂ gazeux (Bicône) : solution optimale pour les débits d’effluents stables ou quand le ratio gaz/courant est élevé.

Systèmes d’injection et de mélange

« Étant donné que différents systèmes d’injection et de mélange sont disponibles, il n’est pas nécessaire que les installations de la centrale d’épuration des eaux adaptent leurs systèmes. Une solution courante est le mélangeur statique « Bicône » d’Air Liquide. Celui-ci peut être installé facilement dans les systèmes existants et assure une injection de gaz économique et hautement efficace, avec une perte hydraulique minimale. Le système doit son rendement élevé au principe du contre-courant du gaz et de l’eau, qui résulte en une interface gaz-liquide élevée. Le transfert de masse est en outre optimisé par la forme conique du récipient mélangeur. »

« Une autre solution communément utilisée est le CS-NOZZLE. Il possède un orifice calibré, causant une chute de pression (Delta p de 0,5 à 1,2 bar), ce qui crée une accélération de la vitesse et de fines bulles. Le CS-NOZZLE utilise une technologie extrêmement fiable et ne nécessite aucune maintenance. De plus, le système ne requiert qu’un investissement minimal, tandis que les coûts d’exploitation restent remarquablement bas. »

 Injection de CO₂ via un CS-NOZZLE qui produit de fines bulles.

Des mélangeurs statiques hélicoïdaux, des mélangeurs Primix, des injecteurs (qui doivent être installés au fond du bassin) et des diffuseurs Poroxal^TM ou poreux sont également disponibles en tant qu’alternative pour l’injection de CO₂.

Nexelia pour le contrôle du pH

Par le biais du programme Nexelia, Air Liquide offre des solutions de gaz complètes, des techniques d’application et un support professionnel adaptés à vos besoins spécifiques. Nous souhaitons collaborer étroitement avec nos clients afin de convenir au préalable de résultats concrets que nous nous engageons à réaliser par la suite. Nexelia pour le contrôle du pH convient pour les stations d’épuration des eaux usées communales ou industrielles.