‹ Manuel-agenda des fabricants de sucre et des distillateurs, à l'usage des fabricants de sucre de betteraves et de cannes, des raffineurs, distillateurs, chimistes, ingénieurs, chefs de fabrication, contre-maitres et des émployés de régieChapitre 106 sur 125 · SSSS,^S · texte numérisé non relu

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- être employée sans épuration à la diffusion. La solubilité * de chaux dans Peau entre 0 et 100- C. est de 2 gr. par Mrs, onc, pour que 1'. au puisse êtr a employée «ans épuration, rop ou la masse cuite ne contienne jamais 2 gr. de sulfate de ir litre d'eau entrant dans sa composition, rant d'une betterave à 7* de densité du jus de diffusion ayant iitè égale à 800/0 de la densité initiale, on introduit dans le 100 Ml. de racines environ 25 litres d'eau. OrlOO kit. de <s à 1* de densité donnent approximativement 20 litres de meentrée à 24- B. dans Je triple effet et contenant 10 litres ans Ces 10 lilrea d'eau est renfermé tout le sulfate de chaux jitr les £5 litres employés à la diffusion. Pour que la prècipisu! Tate de chaux ait lieu, Il en faudrait donc 10 gr. dans cea 'e sirop, c'est-a-dire que l'eau employée a. la diffusion aurai; «tenir une quantité rninima de — = 1,00 par litre. Au don-

lindr.; de dépôt de sulfate de cbaux sur les tubes du triple-

i iviron dix litres de masse ire contenant environ 1 litre tara réuni tout le sulfate de chaux apporté par lovée à la diffualon. Pour que l'eau soit saturée es serpentins du sulfate de chaux il faut verser masse cuite 2 gr. 40 de sulfate de chaux. La 'eau employée à la diffusion devrait en contenir

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n'ait pas heu est donc de -££-= 0 gr. 096 par

u qui renferme plus de 0 gr. 10 épurée pour être employée a la vue milanigénê, les eaux qui re sont pas Impropres a, la diffusion,

terave à 7° de densité, elles n'empêchent la cristallisation, par 100 kl> de betteraves que de 25 X 0,20 X 4 = 20 gr. de sucre, soit de 0.020 % de betterave, en admettant 4 pour le coefficient mélassigène des sels.

c) Eau employée à Vosmose. — Au point de Yue mélassigène l'eau qui ne convient pas à la diffusion ne convient pas non plus à l'osmose. Ce qu'on doit éviter dans le travail de l'osmose ce sont surtout les eaux incrustantes, c'est-à-dire bicarbonatées et séléniteuses qui, en obstruant les pores du papier parchemin, en réduisent cons dérablement le débit en même temps qu'elles rendent le travail mauvais. Le bicarbonate de chaux est plus nuisible dans ces eaux que le sulfate, parce qu'il est plus incrustant. H en est de même de l'oxyde de fer, on doit donc les épurer par les moyens chimiques quand elles contiennent des traces appréciables de ces sels après l'êbullition.

d) Eau employée à la distillerie. — Pour les générateurs, voir ce que nous avons dit précédemment.

L'eau employée à la râpe, sur les presses, à la macération, à la diffusion n'a pas besoin d'être aussi pure en distillerie qu'en sucrerie, parce que les impuretés, notamment 'es carbonates et les sulfates de chaux et de magnésie ne s'opposent pas à la fermentation, et, d'autre part, les incrustations ne sont pas à c aindre. Seules les matières organiques sont à redouter au même titre qu'en sucrerie, parce qu'elles pourraient provoquer des fermentations secondaires.

Il n'en est pas de même de l'eau employée dans les condenseurs et les réfrigérants. Elle doL être exempte de carbonate pour ne pas former sur les parois de ces appareils, des dépôts calcaires qui, en diminuant la conductibilité du métal, retarderaient le refroidissement des liquides ou la condensation des vapeurs alcooliques. Le sulfate de chaux, dès lors que l'eau n'en est pas saturée, n'offre pas le même inconvénient.

e) Eau employée en fécule rie et en amidonner ie. — Les eaux calcaires et séléniteuses doivent être pros rites, parce que les sels calcaires en se déposant sur les produits, leur donnent une saveur désagréable, et empêchent l*empois de bien cuire et de prendre tout

son liant Pour les générateurs, voir ce que nous avons dit précédemment.

(f) En glueoserie les eaux calcaires sont nuisibles également parce que leurs dépôts troublent la transparen e des sirops. Voici maintenant les méthodes d'épuration à employer.

contient que des bicarbonates de chaux ou de ion seule, en chassant l'acide carbonique en excès.

marquant 22° hydrotimè triques, ce qui correspon- ! carbonate dechaus par litre, ne marquent sou- 1 1- après ébullition. L'épuration est tout a fait ' a plus qu'à séparer, par flltration ou décantation,

on le remplace par l'épuration à la chaux qui i de lait de chaux, ou d'eau saturée de chaux.

<ine do sulfate de ctanm

ration su moyen de la ehaux et da la coude,

orme les bicarbonatée de chaux et de magnésie née insolubles.

CaO(CO')' -+- CaO = 2CaCO" HWp + CaO = MgCO» + CaCO»

^O' + CaO HO = 2(CaO,CO>) + HO\ CO» + CaO,IIO = 2<M«0,CO' + 110/ ent des sulfates de chaux et de magnésie, l'épurais ne les enlève pas ; il faut employer en outre la

issge du carbonate de soidc, car ce -el mélangé rait décomposé et il se formerait un dépôt de car-

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bonate de chaux; mais il faut cependant que la soude caustique puisse se transformer dans Peau à épurer en carbonate de soude, lequel réagit ensuite sur les sulfates et les chlorures de maguésium et de calcium.

Voici les réactions :

2CaO(CO*)« -j- CaSO* + CaO +2NaHO

= 3CaC03 + CaSO* -f Na«C08 + H«0

= 4CaCO» + Na*SO* + H»0

/2(Ca0.2C02) + CaO.S08-f CaO.HO + NaO,HO\ / = 3(CaO,CO*H-CaO,S08-r- NaO.CO» -f 2HO ) \ 5= 4(Ca6.CO* + NaO,S03-f 2HO /

Les réactions sont les mèmss avec la sulfate de magnésie. Avec 1* chlorure de calcium, les réactions sont les suivantes :

2CaO(CO*)« + CaCl* + CaO -f 2NHO

= 3,CaC08 -f CaCl* + Na*C08 + HO*

= 4CaCO, + 2NaCl + H*0

/2(Ca0.2CO*)+ CaCl + CaO. HO - NaO.HO\ = 3(CaO,cp*X-tÇaCl ± ^NaO.CO* -J-2HO )

= 4f CaO. CO«) -f NaCl -f- 2HO

Les réactions sont analogues avec le chlorure de magnési ira- Quand les eaux renferment de la «Ziee, cette substance se trouve tou jours précipiiée par le traitement épuratif.

Après un semblable trai ement les eaux ne contiennent plus quî du sulfate de soude et du chlorure de sodium qui en raison de leur grande solubilité sont inoffensifs pour Palimentation des générateurs. Pour l'osmose, les eaux ainsi épurées sont également préférables, puisqu'elles ne forment pas de dépôt, mais au point de vue mélassigène, le changement est peu s snsible, un sel étant remplacé par un autre se *

Si les eaux contiennent des matières organiques, l'épuration pré cèdente ne les enlève pas ; on a recours alors à un sel de fer, la perchlorure de fer par exemple, ou le protosulfate. Il se forme un précipité volumineux d'oxyde de fer qui englobe et. entraîne les ma» tières organiques :

FeSO* + Ca (OH)* = CaSO* + Fe (HO)*

ou bien Fe*CIa + 3CaO = 3CaCl* -f Fe*08

/FeO.SO3 -f CaO. HO = CaO,S03 + FeO.HO\ \ ou bien Fe«Cl*-f- 3CaO = 3(CaCl) +Fe08 ) .

Les sels de chaux qui prennent naissance dans ces réactions sont transformés ensuite par l'épuration, soit en sulfate de soude, soit en chlorure de sodium.

Les eaux ainsi traitées doivent être 'lébarrassées des dépôts et précipités qui se sont formés. On conçoit que les dispositifs employés

dans ce but puissent être anssi nombreux que variés. MM. Gaillet et Huet, ingénieurs à Lille, en ont imaginé un dont le fonctionnement ne laisse rien à désirer.

Ou peut aussi employer la magnésie hydratée et le carbonate de magnésie pour l'épuration des eaux. La magnésie hydratée décompose les bicarbonates des métaux terreux en les convertissant en carbonates insolubles, en même temps qu'il se forme du carbonate de magnésie. Le carbonate de magnésie décompose le sulfate de chaux en produisant du carbonate de chaux insoluble et du sulfate de magnésie soluble. M. Bohlig, en Allemagne, a imaginé un Appareil pour pratiquer industriellement l'épuration de l'eau par- ce procédé.

Ajoutons que nous conseillons toujours l'épuration de Peau destinée aux générateurs, de préférence à l'emploi des désincrustants qui ne sont que des palliatifs.

Épuration des eaux-vannes de Sucrerie, Distillerie,

Féculerie, etc.

Les eaux -vannes de sucrerie, celles provenant du lavage de la betterave, les petites eaux des diffuseurs, les eaux de pression des cossett. s épuisées, celles de lavage du noir, les eaux d'exosmose, les eaux de condensation des pompes à air, sont considérées comme insalubres et à ce titre ne peuvent êtres déversées dans les cou. s d'eaux. 11 n'est pas permis non plus de les laisser s'infiltrer dans les puits, sources et fontaines servant à l'alimentation du public ou des particuliers.

Il en est de même des vinasses de distillerie et des eaux de féculerie.

Lorsque les eaux de sucrerie sont jetées dans un cours d'eau d'un faible débit, elles y déterminent la formation d'algues filamenteuses qui s'accumulent sur ses bords et recouvrent bientôt d'une cou he mucilapineuse et grisâtre toutes les végétations vertes qui s'y trouvent. L'eau devient impropre aux usages domestiques, son oxygène disparaît, absorbé par ces végétations parasites, et les poissons y meurent asphyxiés.

Les bassins de décantation, tels qu'on les emploie en général dans les sucreries, ne sont pas même une atténuation au mal, ils sont remplis, au bout de quinze jours de fabrication, par la terre et les résidus entraînés, et l'eau se fait, à la surface de ces dépôts, quelques rigoles par lesquelles elle s'écoule librement.

Les puits absorbants auxquels on a eu recours, ont eu pour effet d'altérer la nappe d'eau souterraine et par suite les puits voisins, même à des distances de cinq à six cents mètres. L s courants, dans les couches inférieures dn sol, se propagent en effet, non seu. lement par filtration, mais aussi et surtout par infiltration à travers lesfissuies de la roche calcaire. Les puits absorbants ne peuvent d'ailleurs fonctionner longtemps ; ils sont bientôt obstrués par des dépôts de matières organiques.

11 y a donc nécessité d'é; urer ces eaux.

Le vrai moyen pratique, dit M. Pagnoul, consiste dans les irrigations sur des surfaces assez étendues où les eaux, suivant les sillons convenablement tracés, puissent pénétrer dans le sol auquel ellts apportent ainsi les éléments fertilisants qu'elles renferment. Le terrain doit être drainé si le sous-sol n'est pas suffisamment perméable.

Au contact de l'oxygène de l'air, les matières organiques s'oxydent se déposent et sont retenues dans le sol et l'eau arrive tout à fait inoflensive à la rivière. L'important est de disposer d'un terrain convenable et d'une superficie suffisante, il faut compter une surface d'au moins 2 m. q par hectolitre d'eau à déverser par 24 heures. La terre ayant reçu cet arrosage est ensuite utilement livrée à la culture et peu produire d'abondants récoltes. Toutefois, pour les vinasses de distillerie qui sont acides, il est souvent nécessaire de les saturer préalablement avec de la chaux, pour qu'elles ne brûlent pas les végétaux.

Mais ce procédé n'est pas toujours facile à employer, parce qu'on ne dispose pas toujours de terrain convenable. Il faut alors recourir à l'épuration chimique.

Une sucrerie de Seine-et-Oise a installé sur nos conseils le mode suivant d'épuration des eaux de lavage de la betterave et du noir, et des eaux de condensation des pompes à air des appareils à évapoier.

Au sortir de l'usine, les eaux de lavage de la betterave se rendent dans les fosses de décantation où elles séjournent quelques jours ; de là elles se rendent dans une rigole qui reçoit égal ment les eaux de lavage du noir ainsi que les eaux de condensation des pompes à air des machines à cuire et à évaporer.

A l'extrémité de la rigole se trouve un grand bassin muni d'un système de chicanes en maçonnerie qui obligent l'eau à parcourir un long chemin avant de se rendre à la rivière. C'est dans les rigoles formées par ces chicanes que se fait l'épuration. Une partie de l'eau, environ le 1/4 se déverse dans la première rigole et chemine sur de la chaux vive placée sur un grillage où elle se sature de chaux.

Le reste de l'eau, c'est-à-dire les 3/4 se déverse dans une seconde

la première, et reçoit un filei de chlorure on de le, qui s'écoule, d'un tonneau, liquides. chargées chacune d'un réactif, ae renae mélangent, et l'eau s'épure dans son parconre igolas.

aniques précipitées se déposent rapidement dons italion situé au sortir de la série des rigoles elles se rendent a la rivière qu'elles ne Rouillent aucus la quantité d'eau a déverser sur ta chaux aui~ chaux qu'il faut employer à l'épuration, tachant passage sur la chaux contient environ 1 gr. de cet

e fer, il est facile, en l'étendant convenable-

très chargées en matières organiques, If

,3 eaux de

. s'épurent

1 procédé, dont l'installation est peu coi

l'épuration et recueiUl dans un bassin

constitue

t attaché depuis plusieurs années à trouver un

opère :

: ta diJTueion. — Pour les épurer, il lei

orure de 1er el de la chaux. Le précipité

te dépose

à la diffu-

ne départements, dans le Nord n<

permet pas de déverser ces eaux, mîsm

e ^m-Aes

d. Manoury prétend que la rentrée de c

e aucun préjudice au travail et que l'or

. gagne le

■idaairee, lavage de betterave; eta. —

Pour ces

;as y avoir, da la part des conseils <

l'hygiène,

julcr dans les cours d'eaux, après épi

iration et

ue les deux procédés suivants coninu

i pouvant

perchlorurt de fer et à la chaux ; ppermann au protoehlo'-urc de fer, au tulfure dolomie ealeinée.

du procédé au percblorure de fer, on place dana îssolution à une densité donnée dont on règle

l'écoulement- dans le canal de sortie des eaux à épurer au moyen d'un robinet en bois. Le mélange des eaux et de perchlorure de fer reçoit, à environ 8 à 10 métrés plus bas, un filet de lait de chaux d'un débit réglé également au moyen d'un robinet. La chaux décompose-le se) de fer, donne du chlorure do calcium et do l'hydrate de peroxyde de fe • très» vo unreux et lourd qui, en se précipitant, entraîne' toutes le» matières en suspension et* produit rapidement la clarification du liquide boueux. L'eau ainsi épurée a un très bel aspect, mais sa limpidité ne tarde pas à faire place à un louche par suite de la carbonatation de ta chaux par l'acide carbonique de l'air. D'un autre côté, les matières organiques que- la chaux tenait en dissolution, devenant libres, ne tardent pas à entrer en fermentation et cela avec une énergie beaucoup plus grande par suite de leur état de division et de désagrégation.

On voit que la chaux qui, dans ce procédé, est employée on fortes proportions, ne l'ait que masquer le mal et qu'aussitôt qu'elle disparaît par des causes naturelles ou autres, les accidents reparaissent immédiatement. La chaux est un alcali énergique qui attaque et corrode les matières organiques très rapidement; comme dans' le procédé au perchlorure de fer on en emploie de fortes quantités, on solubilise de la sorte beaucoup de matières organiques, ce qui estun grave inconvénient.

Procédé Oppermann. — Dans le procédé Oppermann, qui est très employé en Allemagne et que j'ai eu plusieurs fois l'occasion d'appliquer dans plusieurs sucreries pendant la dernière campagne, dit M. Manoury, les choses se passent d'une tout autre façon. Les agents chimique» employés sont le protochlorure de fer, le sulfure de sodium et la dolomie calcinée. On fait des dissolutions de protochlorure de fer et de sulfure de sodium que l'on mélange en proportions telles que le 1/6 du fer environ soit transformé en sulfure de fer. Ce mélangeest mis dans un tonneau dont on règle l'écoulement danB l'eau à épurer comme dans l'emploi du perchlorure de fer; à une dizaine de mètres plus loin, sur le canal d'évacuation des- eaux saies, on installe deux bacs superposés, le bac supérieur sert à préparer le lait de la dolomie calcinée, tandis que le bac inférieur serf de réservoir au lait de dolomie dont on règle l'écoulement dans l'eau sale avant reçu le mélange de protochlorure de fer et de sulfure de sodium, & l'aide d'un distributeur mécanique.

La chaux du lait de dolomie passe en grande parti à l'état de chlorure de calcium en précipitant de l'hydrate de protoxyde de fer très lourd et très volumineux qui entraîne dans sa précipitation rapide toutes les matières en suspension. Le peu de chaux en excès pour décomposer le sel de fer se carbonate rapidement à l'air ce qui fait que là, l'eau n'est pas alcaline par la chaux seule mais en forte pro-

portion par la magnésie. Or, la magnésie est extrêmement peu soluble dans l'eau, sa causticité est faible, aussi ne solubilise-t-elie pas les matières organiques en suspension et n'attaque-t-elle pas celles en dissolution comme le fait la chaux, elle se carbonate très lentement et n'a pas d'influence mauvaise sur ta vie des poissons* Par suite de ces propriétés de la magnésie, les inconvénients dus a remploi de la chaux seule signalés plus haut ne se produisent pas, l'eau se conserve sans se corrompre ainsi qu'on a pu le constater dans les bassins de la sucrerie de Lambres, par exemple, qui a employé pendant toute la dernière campagne ce procédé. Outre l'hydrate de magnésie venant de la dolomie, la chaux précipite de l'hydrate de protoxyde de fer qui, sous l'influence de l'oxygène de l'air, passe rapidement à l'état de peroxyde ; d'un autre côté, le sulfure de fer existant se transforme en sulfate de fer aux dépens du peroxyde de fer qu'il fait repasser a l'état de protoxyde. Le sulfate de fer étant très soluble se trouve iânsi mis en contact des matières organiques disse, minées dans l'eau à épurer, il les brûle et repasse à l'état de sulfure de fer insoluble en leur abandonnant son oxygène. Pendant ce temps le protoxyde de fer a eu le temps d'absorber à nouveau l'oxygène de l'air pour repasser à l'état de peroxyde que rencontre le sulfure de fer réduit par les malières organiques ; il réduit à son tour le peroxyde de fer et se transforme en su fate de fer qui se dissout pour recommencer la même série de réactions tant qu'il reste des matières organiques à brûler. Cette action est tellement complète que les fosses à décanter et les boues qu'elles renferment n'ont plus les odeurs désagréables caractéristiques aux matières organiques en décomposition que l'on observe dans les fabriques qui n'emploient pas ce mode d'épuration. Outre l'épuration plus complète, le procédé Oppermann offre en outre l'avantage d'être moins coûteux que le procédé au perchlorure de fer et à la chaux.

Si la fabrique se trouve à proximité d'un cours d'eau d'un grand débit, il n'y a pas le moindre inconvénient & ce que les eaux épurées s'y déversent directement, parce que le mélange donnera une eau renfermant une quantité u'oxygène suffisante à la vie des poissons. Pour une fabrique n'ayant qu'un cours d'eau d'un faible débit pour l'écoulement de ssb eaux épurées, il ne faut pas songer à les y déverser directement après épuration sous peine d'y constater les inconvénients des eaux impropres a la vie des poissons.

Ces inconvénients ne résultent pas des impuretés contenues dans l'eau, mais bien du manque d'oxygène qui rend cette eau impropre à la vie animale. Si cette eau est fortement divisée au contact de l'air de façon a ce quelle renferme en dissolution une proportion d'oxygène égale a celle d'une eau potable, immédiatement elle devient habitable pour les poissons et les végétaux aquatiques. C'est ce point

qui a été négligé par tous les expérimentateurs et leurs s fait dire que les procédés chimiques ne donnent pas d'épuration suffisante puisque les poissons ne peuvent vivre dans Peau épurée que quelques heures de plus que dans l'eau sale. C'est tellement vrai que si l'on met des poissons dans de l'eau distillée qui est chimiquement pure ou a peu prés, ils y vivront moins longtemps que dans l'eau sale des fabriques de sucre. Ces faits montrent qu'il faut rendre à l'eau épuréa avant de la déverser dans les cours d'eau de faibles débits l'oxygéna qui lui a été enlevé par les réactions chimiques produites dans son sein.

Comme moyens pratiques à recommander, il y a l'irrigation qui, dans ce cas, exige des espaces bien moindres que si on veut irriguer avec l'eau impure, comme on l'a souvent recommandé.

Mais comme les fabriques n'ont pas toujours des terrains à leur disposition, M. Maioury leur rcommande dans ce cas l'emploi d'appareils semblables à ceux employés au refroidissement des eaux condensées des appareils d'évaporation, en diminuant la largaur des dits appareils et augmentant l'espacement des couches de fagots de façon à mettre l'eau ainsi divisée au contact du maximum possible d'air.

L'eau bien épurée et aérée dans les conditions ci-dessus pourra alors être déversée dans les cours d'eau du plus faible débit sans y provoquer de trouble chez les espèces animales ou végétales qui y vivaient

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