Qu'est-ce que l'oxydation humide?

L'oxydation humide est un processus chimique permettant d'éliminer les contaminants organiques des flux d'eaux usées. Le processus consiste à chauffer l'eau contaminée à des températures élevées et à injecter de l'air à des pressions élevées. Les réactions de l'air avec les contaminants vont les oxyder en gaz courants tels que le dioxyde de carbone, qui sont séparés plus tard du flux d'eau.

L'introduction d'air à basse pression dans les courants d'eau crée un effet d'agitation, mais même à des températures plus élevées, l'air ne réagira que partiellement avec les contaminants organiques. L'augmentation de la pression au-dessus du point critique de l'eau, où les molécules d'eau ne sont ni liquides ni vapeur, crée une seule phase lors de l'introduction de l'air. L'air réagira très bien avec les matières organiques et une étape ultérieure de réduction de la pression éliminera tout air restant et les gaz formés par la réaction.

L'eau a un point critique, une température et une pression au-dessus desquelles la vapeur et le liquide ne peuvent être vus comme des phases séparées. Ce point critique correspond à environ 221 bars et 374 ° C. Au-dessus de ce point, l'eau est appelée fluide supercritique et des réactions d'oxydation humide se produisent souvent dans ces conditions.

Un autre procédé permettant d’utiliser des températures et des pressions plus basses est réalisé avec un catalyseur. Le flux de déchets est mis sous pression d'air et passé sur un catalyseur approprié, qui peut varier en fonction des contaminants. Un catalyseur facilite la réaction chimique entre l'air et les matières organiques, mais n'est ni consommé ni détruit par la réaction. Des réactions d'oxydation catalytique en milieu humide peuvent se produire dans des conditions non critiques, ce qui peut réduire les coûts d'exploitation et utiliser des récipients à pression nominale moins élevée.

Les matériaux de construction des réacteurs et l'équipement associé utilisés pour l'oxydation en voie humide doivent être choisis avec soin. Les températures élevées peuvent affaiblir de nombreux métaux, ce qui peut compromettre leur résistance pour contenir les pressions nécessaires. Certains contaminants organiques créeront des composés acides lors de la réaction et de nombreux métaux ne conviendront pas à la protection contre la corrosion. L'air chauffé sous pression peut oxyder et affaiblir les matériaux utilisés pour les mastics et les joints d'étanchéité. Il faut donc choisir des matériaux inertes pouvant résister aux conditions de fonctionnement difficiles.

En raison des pressions et des températures élevées requises pour les réactions d’oxydation en voie humide, le préchauffage des flux d’air et des eaux usées peut améliorer l’efficacité énergétique. On peut utiliser des échangeurs de chaleur qui utilisent les fluides à haute température quittant le réacteur pour préchauffer les flux d'air et d'eau. La réaction de l'air avec les composés organiques peut entraîner un réchauffement supplémentaire, qui peut réduire les coûts de fonctionnement du système.