Procédé PTC Systems
En quoi consiste ce procédé original PTC Systems
?
Le procédé PTC Systems est mis en oeuvre
dans un
processus physico-chimique consistant : ·
-
Soit en un transfert de molécules gazeuses
canalisées vers une phase liquide. ·
- Soit
directement dans un milieu aqueux. ·
- Soit
par pulvérisation directe en brouillard
ou par arrosage sur un point d'émission
gazeuse.
La présente invention s'est donné pour but de
pourvoir à un procédé d'épuration d'effluents
gazeux ou liquides contenant un ou plusieurs
composés gazeux ou liquide comportant une cible
fonctionnelle.
PTC
Systems (Pollution Traitement Chimique Systems)
est une innovation brevetée , dédiée à la
transformation chimique suivie de la destruction
totale des polluants gazeux ou liquides.
Ce procédé innovant agit directement
à l’échelle moléculaire pour modifier, neutraliser
et détruire totalement
les composés toxiques, nocifs pour la santé
humaine et l’environnement, ou simplement malodorants.
Notre
engagement en matière d’innovation environnementale
nous conduit à développer des solutions concrètes
pour préserver les ressources naturelles renouvelables
et promouvoir une économie circulaire durable.
En
milieu faiblement concentré en CO2:
PTC
Systems utilisant
le réactif spécifique ACTIPOL®
Ce
procédé de captage et de dépollution s'applique
au traitement d'un ou de plusieurs composés soufrés
nuisibles avec des concentrations très importantes.
Ce
procédé s'affranchit des inconvénients des solutions
concurrentes visant au même but notamment en ce
que ce procédé selon la présente invention permet
un rendement d'épuration quantitatif (de l'ordre
de 100%) et ne nécessite pas d'installation particulière
(par exemple l'utilisation de n'importe quelle
installation industrielle de lavage de gaz).
Les
composés à traiter présents seuls ou en mélange sont:
Les polluants
sont des Composés Inorganiques Volatils (CIV) :
CO2,
COS, NOx, acides halogénohydriques (HCl, HF …), H2S,
SO2, SOCl2,
SO2Cl2,
etc...
Les polluants
sont des Composés Organiques Volatils fonctionnels (COV)
Acides
carboxyliques, thiols, les composés organiques halogénés,
le phosgène et l'acide cyanhydrique, etc...
| hydrogène sulfuré |
oeuf pourri |
| methylmercaptan |
choux |
| ethylmercaptan |
choux en décomposition |
| allylmercaptan |
ail |
| acide acétique |
vinaigre |
| acide butyrique |
beurre rance |
| acide valérique |
sueur, transpiration |
En milieu fortement
concentré en CO2:
PTC Systems utilisant le réactif spécifique
BIOPOL®
Pour
un complément de traitement des odeurs le procédé sera
étendu à d'autres Composés Organiques Volatils (COV)
non fonctionnels vis à vis de PTC Systems.
Ce procédé de captage et de dépollution s'applique au
traitement simultané de plusieurs composés nuisibles
avec des concentrations très importantes.
Ce
procédé s'affranchit des inconvénients des solutions
concurrentes visant au même but notamment en ce que
ce procédé selon la présente invention permet un rendement
d'épuration quantitatif (de l'ordre de 100%) et ne nécessite
pas d'installation particulière (par exemple l'utilisation
de n'importe quelle installation industrielle).
Les composés
à traiter présents seuls ou en mélange sont:
-
Les
fonctions amine, amide, nitrile, aldéhyde,
cétone
-
Les substances organiques animales (indole,
scatol, cadavérine) et autres non attaquables
par PTC Systems seul comme par
exemple les di-sulfures
| ammoniac |
très piquante, irritante |
| méthylamine |
poisson en décomposition |
| indole, scatol |
excrément |
| cadavérine |
viande en décomposition |
| dimethylsulfure |
légumes en décomposition |
| thiolane |
produit d'odorisation du gaz |
| formaldéhyde |
âcre, suffocante |
| acétaldéhyde |
fruit, pomme |
| acétone |
fruit doux |
-
Autres polluants Composés Organiques
Volatils fonctionnels (COV) que pré-cités
NOTE
:
Le traitement en milieu
oxydant ne peut être appliqué aux dérivés soufrés
traités exclusivement dans le cadre d'un milieu
non oxydant.
En effet en milieu oxydant les soufrés comme
H2S et mercaptans conduisent à des di-sulfures
ou poly-sulfures qui sont bien plus malodorants
que ces composés.
C'est le problème du procédé à la Javel et autres
oxydants comme dioxyde de chlore ou eau oxygénée
qui demande des quantités considérables de réactif
pour transformer ces polluants soufrés sans
pour autant les éliminer.
Comment agissent les destructeurs
d'odeurs concurrents ?
La
revendication " destructeur d'odeurs " n'est
ni plus ni moins un argument publicitaire, parfaitement
abusif.
Les véritables destructeurs d'odeur n'existent
pas : Ils ne " détruisent " pas du tout l'odeur
! La plupart des désodorisants ou des déodorants
sont ni plus ni moins que des parfums qui couvrent
l'odeur à éliminer.
Après
qu'ils se sont évaporés ou dispersés, l'odeur
de base, restée présente, est de nouveau perceptible.
Certes, il existe bel et bien des produits dans
le commerce qui contiennent des molécules (souvent
des aldéhydes ou des huiles essentielles, potentiellement
dangereuses) qui réagissent avec le gaz odorant
pour le transformer en une odeur plus agréable…
mais la plupart ne sont pas efficaces. Ces gammes
de produits ne sont rien d'autres que des masqueurs
d'odeurs.
PTC Systems est le seul vrai procédé digne
de l'appellation " destructeur d'odeurs "
Sa formule exclusive lui permet de modifier
chimiquement la molécule responsable de l'odeur
en une nouvelle molécule parfaitement inodore
et totalement biodégradable.
Le processus de biodégradation ne créant pas
de nouvelle pollution malodorante.
PTC Systems est le seul procédé
à ce jour qui permet d'éliminer les odeurs là
ou les désodorisants classiques ne font que
les masquer.
Comment fonctionne ce procédé
original et innovant PTC Systems ?
PTC
Systems utilisant le réactif spécifique
ACTIPOL®
Ce
procédé d'épuration est unique par sa conception
et ses applications. Il permet de se démarquer
de la concurrence et d'améliorer la productivité
des installations de captage/traitement d'autant
que son bilan économique est avantageux.
La
réaction entre un composé nuisible, malodorant
ou nocif et cette molécule organique fournit
un produit de substitution stable, ne re-larguant
pas les nuisibles par acidification ou action
de bactéries, très facilement biodégradable
en milieu aérobie donc en station d'épuration
ou dans le milieu naturel.
Comparaison
ACTIPOL® et procédés oxydants
Quantités
comparées d'ACTIPOL® et des principaux procédés
oxydants :
Les quantités indiquées ci-dessous sont établies,
pour les procédés oxydants, sur la base d'une
oxydation complète du H2S jusqu'au
sulfate et d'une oxydation complète des
mercaptans.
Pour ACTIPOL®, les quantités correspondent
à la stœchiométrie propre au procédé. Les
essais réalisés ont confirmé une consommation
proche des quantités théoriques calculées.
| Pour 1
kg de polluant |
ACTIPOL®
à 21,2 % |
Eau
de Javel 47°Cl |
Eau
oxygénée 30 % |
Dioxyde
de chlore |
| Hydrogène sulfuré (H2S) |
32,33
kg |
67
kg |
13,70 kg |
Variable
selon conditions |
| Méthylmercaptan |
11,42
kg |
35,6
kg |
7,07
kg |
Variable
selon conditions |
| Éthylmercaptan |
8,83 kg |
27,6 kg |
5,47
kg |
Variable
selon conditions |
| Propylmercaptan 1 ou 2 |
7,22 kg |
22,5
kg |
4,47
kg |
Variable
selon conditions |
Base de calcul ACTIPOL®
La
consommation stœchiométrique présentée
a été confirmée par les essais, qui ont montré
une consommation de réactif proche de la valeur
théorique.
Pour les mercaptans, la réaction ACTIPOL®
met en œuvre un équivalent de principe actif
par mole de mercaptan.
Base de calcul des procédés
oxydants
Eau
de Javel 47°Cl :
L'oxydation complète du H2S jusqu'au
sulfate nécessite quatre équivalents d'oxydant.
Pour 1 kg de H2S, le besoin théorique
correspond à environ 8,33 kg de chlore actif.
Une Javel industrielle à 47°Cl contient environ
149 g/L de chlore actif, soit approximativement
12,5 à 13 % en masse selon sa densité. Il faut
donc environ 67 kg de Javel 47°Cl par kg
de H2S pour atteindre la stœchiométrie
d'une oxydation complète.
Cette valeur est théorique. La consommation
réelle peut être supérieure lorsque l'oxydant
réagit également avec d'autres constituants
du milieu.
Eau
oxygénée à 30 % :
Pour l'oxydation complète du H2S jusqu'au
sulfate, la consommation théorique est d'environ
4,11 kg de H2O2 pur/kg H2S,
soit : 4,11 / 0,30 = 13,70 kg de solution H2O2
à 30 % par kg de H2S
En
exploitation, un excès d'oxydant peut être nécessaire.
Des données techniques font notamment état d'excès
de H2O2 de l'ordre de 20
à 50 % dans certaines applications d'oxydation
des sulfures.
Coûts
matières comparés
Les coûts ACTIPOL® sont calculés
avec le coût matières premières de référence
de 0,53 €/kg d'ACTIPOL® à 21,2 %.
Pour établir une base économique comparable,
les hypothèses de prix retenues pour les oxydants
sont :
Ces prix constituent des hypothèses économiques
de référence et doivent être actualisés
selon les conditions réelles d'approvisionnement
industriel.
| Pour 1
kg de polluant |
ACTIPOL®
21,2 % |
Javel
47°Cl théorique |
H2O2
30 % théorique |
H2O2
30 % avec excès 20 à 50 % |
| Hydrogène sulfuré (H2S) |
17,13
€ |
24,79 € |
4,80
€ |
5,75 à 7,19 € |
| Méthylmercaptan |
6,05 € |
13,17
€ |
2,47 € |
2,97 à 3,71 € |
| Éthylmercaptan |
4,68 € |
10,21
€ |
1,91 € |
2,30
à 2,87 € |
| Propylmercaptan 1 ou 2 |
3,83 € |
8,33
€ |
1,56 € |
1,88
à 2,35 € |
Nota important :
Les
valeurs ACTIPOL® reposent sur la
stœchiométrie de la réaction spécifique mise
en œuvre. Les essais réalisés ont montré
une consommation proche des quantités stœchiométriques
calculées.
Pour les procédés oxydants, les valeurs présentées
dans le tableau correspondent aux quantités
stœchiométriques théoriques nécessaires à l'oxydation
complète du polluant considéré.
Pour l'eau de Javel 47°Cl, la valeur
indiquée correspond au besoin stœchiométrique
théorique calculé pour l'oxydation complète
du H2S jusqu'au sulfate.
En conditions industrielles, une quantité supérieure
à cette valeur théorique peut être nécessaire,
notamment en raison de la présence d'autres
composés oxydables, de la demande en chlore
du milieu et des conditions de réaction.
L'excès nécessaire dépend donc de chaque application
et ne peut être fixé à une valeur unique sans
données expérimentales ou d'exploitation correspondantes.
En exploitation industrielle, la consommation
effective d'un oxydant peut cependant différer
de sa consommation stœchiométrique.
Elle dépend notamment de la composition du gaz
ou de l'effluent, de la présence éventuelle
d'autres substances oxydables, du pH, de la
température, du transfert gaz-liquide, du temps
de contact, des réactions secondaires et du
degré d'oxydation recherché.
Pour le H2O2, des
excès de 20 à 50 % par rapport à la stœchiométrie
sont documentés dans certaines conditions d'oxydation
des sulfures. Cette plage est donnée à titre
indicatif et ne constitue pas une consommation
industrielle universelle.
Pour le dioxyde de chlore, compte tenu
de la diversité des produits d'oxydation susceptibles
d'être formés, aucune consommation massique
unique ni aucun coefficient d'excès n'est retenu
sans définition préalable des conditions opératoires.
Il convient donc de distinguer clairement la
consommation stœchiométrique théorique de
la consommation industrielle effective.
Lorsqu'aucune donnée expérimentale ou industrielle
suffisamment établie n'est disponible, aucun
coefficient d'excès arbitraire n'est appliqué.
Conclusion
:
La comparaison économique présentée repose d'abord
sur une base stœchiométrique homogène.
Elle ne doit pas être interprétée comme une
comparaison universelle des coûts d'exploitation
industriels.
Dans le cas d'ACTIPOL®, les essais
réalisés ont confirmé une consommation proche
des besoins stœchiométriques calculés. Le procédé
repose par ailleurs sur une réaction chimique
ciblée et non oxydante.
Pour les procédés oxydants, le coût réel d'exploitation
doit être déterminé en fonction des conditions
propres à chaque application et de la consommation
effectivement nécessaire pour obtenir l'abattement
recherché.
Des performances techniques et
économiques manifestes
Les unités de traitement existantes, conçues
pour les techniques courantes d'abattage aux
oxydants, sont surdimensionnées pour l'utilisation
de
PTC Systems qui permet une optimisation
des unités existantes et une diminution du coût
d'une installation à créer.
La consommation de PTC Systems est proche
de la théorie ce qui le différencie de la concurrence
des procédés oxydants qui demandent des excès
de réactif pour un résultat acceptable.
Quels
sont les avantages de ce procédé face à la concurrence
?
PTC Systems est une technique originale
d'épuration d'effluents gazeux contenant des
dérivés soufrés malodorants et nocifs voire
mortels comme l'hydrogène sulfuré (H2S).
Un très large domaine
d'efficacité:
Le procédé s'applique dans le domaine du traitement
des odeurs générées par l'ensemble des dérivés
soufrés du type mercaptan et hydrogène sulfuré
(H2S) ou anhydride sulfureux (SO2).
Ces pollutions olfactives se rencontrent dans
de très nombreux secteurs dont les principaux:
Le
secteur industriel - pétrolier du raffinage
- gazier:
Les principales sources d'odeurs proviennent principalement
des activités en exploitation suivantes:
-
Raffineries: Gaz et systèmes de récupération
de gaz, chaudières.
-
Industrie chimique inorganique: Acide phosphorique.
-
Industrie chimique organique.
Activités
liées à l'énergie
Pour
les industries liées à l'énergie, il convient
de comprendre les activités telles que complexes
pétrochimiques, combustion de gaz de charbon
ou de pétrole.
Trois
catégories de sources odorantes peuvent être
distinguées:
-
Sources
diffuses (stockage, unités de désulfuration,
unités d'épuration des eaux).
-
Sources canalisées (unités Claus, fours
et réacteurs de combustion).
-
Sources
de moindre importance (vapocraqueurs et
décanteurs d'huiles, traitement de déchets
d'hydrocarbures.
Activités
chimiques
Cette
question est rarement évoquée dans le domaine
de la chimie fine. En effet les sources de
pollutions sont traitées par action spécifique
faisant partie intégrante du procédé opératoire
de synthèse des molécules concernées.
La chimie minérale ou inorganique est à rapprocher
des installations de combustion pour les sources
de pollutions classiques. Seule la production
d'acide phosphorique génère des émission d'H2S.
Les stations d'épurations chimiques sont concernées
par le problème d'émission d'odeurs.
Activités
de l'industrie du bois, du papier et de la
viscose
Dans
l'industrie papetière, les rejets malodorants
sont liés au procédé de fabrication de la
pâte KRAFT.
En effet dans ce procédé les copeaux de bois
sont cuits dans une liqueur contenant du bisulfite
de sodium. La présence de soufre dans ce produit
entraîne la production de mercaptans tout
au long du procédé.
Activités
des industries de l'agro-alimentaire, fabrication
de levures
La fabrication de levures alimentaires, compte
tenu des procédés de fermentation implique
l'émission de gaz odorants. Les eaux résiduaires
posent ici un problème important d'odeurs
que ce soit dans l'air ambiant des collecteurs,
les eaux résiduaires elle-mêmes ou les vapeurs
émises par les condensats des eaux usées produites
lors de la fabrication.
Alimentation
humaine et animale
La préparation d'aliments peut introduire
quelques nuisances dues surtout aux sécheurs.
Fabrication
du sucre
Le séchage des pulpes est le principal responsable
de l'émission d'H2S.
Le
secteur des déchets
Les déchets ou leur transformation impliquent
des nuisances olfactives. Il convient de comprendre
le terme de déchets au sens large: odeurs
ménagères, carcasses d'animaux, déchets de
poissons, déjections d'animaux etc....
Le
secteur de traitement des eaux
Dans les stations d'épuration, les bactéries
anaérobies sont responsables d'émission d'H2S
et de mercaptans rencontrés dans les réseaux
de collecte d'effluents et dans les stations
d'épuration.
Les unités de traitement des boues créent
aussi ces nuisances.
Une
parfaite intégration dans un système classique
de lavage des gaz existant
PTC Systems ne nécessite pas d'installation
particulière. Le procédé s'intègre sur des
installations déjà existantes et peut aussi
se contenter d'une seule tour de lavage au
lieu de trois en général.
De
larges possibilités d'utilisations en présence
d'autres composés
Le captage et l'épuration par PTC Systems
s'applique aussi bien pour les mercaptans
ou l'H2S seuls qu'en mélange avec d'autres
gaz à purifier comme le méthane.
Un rendement et un taux de
conversion proches de la théorie
PTC Systems permet une forte amélioration
du transfert de masse gaz/liquide.
Le taux de conversion est très proche de la
théorie.
Les composés nuisibles traités sont convertis
à 99,9% en espèces biodégradables.
Une sécurité et simplicité de la chimie du
procédé
La mise en oeuvre de PTC systems est
sûre et commode, elle ne comporte pas les
risques des oxydants et des dérivés chlorés
couramment utilisés
Le
composé de transformation obtenu est stable
chimiquement mais biodégradable ou oxydable
L'effluent liquide obtenu est parfaitement
inodore, limpide et incolore.
La grande stabilité chimique du composé organique
formé rend impossible la génération d'une
nouvelle pollution soufrée gazeuse par émission
de sulfures volatils, lors d'une acidification.
Le composé organique formé est parfaitement
bio-dégradable.
La biodégradation est très rapide et le traitement
bactériologique ne crée pas de nouvelle nuisance
tant au niveau du réseau d'assainissement
qu'au niveau de la station elle-même.
Des
avantages écologiques remarquables
L'utilisation
du procédé PTC Systems permet une réduction
considérable des sels minéraux rejetés après traitement,
comme c'est le cas avec les traitements oxydants (facteur
compris entre 3 et 5 suivant le polluant traité et
suivant le réactif concurrent utilisé de façon classique.
Contrairement aux jus de traitement par des oxydants
(Javel, dioxyde de chlore, etc..) il est important
de souligner que les jus aqueux de traitement par
PTC Systems peuvent être envoyés directement
en station d'épuration sans traitement préalable.
Le
procédé PTC Systems permet de s'affranchir des
zones, spécialement aménagée pour le stockage
de produits dangereux comme l'acide sulfurique
ou l'eau de Javel.
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