effluents industriels: techniques et procÉdÉs san on fa …

Date : Aout -septembre 2018

Pays : FRPériodicité : Mensuel

Page de l'article : p.37,38,40,...,56Journaliste : Patrick Philipon

/11

PRISME 5480945500509Tous droits réservés à l'éditeur

EFFLUENTS INDUSTRIELS:TECHNIQUES ET PROCÉDÉS

san on fa esnous

en

Par Patrick Phi/ipon,Technoscope

ABSTRACTEnhancing the value of industrialaffluents; an emerging reality.Whether in dissolved or suspension fort»,industrial effluents cmtain substances thathave to be eliminated prier to betng dischar-ged nia nature. Why tuit enfance thfir valuewhere possible? Tliere are plmty ofexampies inthe agri food industry Whatever the industrysector, hotelier, economie considérations areuppennost. recycling only happens wn?» it isprofitable. The rising value of certain mbstances these days is genmling new opportu-mties

Que ce soit sous forme dissoute ou en suspension, les effluents industrielscontiennent des substances qu'il faut éliminer avant rejet dans la nature.Pourquoi ne pas les valoriser lorsque c'est possible? L'industrie agroali-mentaire en fournit de nombreux exemples. Quelle que soit la branche,toutefois, la logique économique prime: le recyclage ne se fait que souscondition de rentabilité. La valeur montante de certaines substances créeaujourd'hui de nouvelles opportunités.

C onfrontés à la nécessité de traiterleurs effluents pour des raisonsenvironnementales et/ou régle-

menlaires. de plus en plus d'industriels seposent la question de la récupération dematières intéressantes ou de la valorisa-tion des boues De manière similaire à cequi se dessine pour les stations d'épura-

tion urbaines (voir le dossier "Les stationsd'épuration du futur". BIN 412), certainseffluents industriels pourraient ainsi deve-nir des sources de matières "premières"dans le cadre d'une économie circulaire.« Encore faut-il que la matière en vaillela peine, sinon mieux vaut iennoyar encentre de traitement des déchets: la réa-




/11


Vatbio développe des unitês de traitement complètes assurant la valorisation Intégrale des

différents composants du lactosérum avec un impact minimal sur l'environnement.

lite économique reste déterminante »tient toutefois à rappeler Antoine Lemaire,Directeur général délégué de GMI Pioser-pol. Par ailleurs, comme l'explique Syl-vain Hermon, responsable "procédés" chezOTV-DBI (Veolia), « en général, il ne resteplan grand-chose à valoriser. Les indus-triels récupèrent tout ce qu'Us peuvent aucours du process, avant de nous confierleurs effluents à épurer ».Patrick Peters. PDG de la société Adionics(Pans), a toutefois une vision un peu plusoptimiste. « Cela dépend des branches.Dans l'industrie pharmaceutique ou lachimie fine, par exemple, on utilise desproduits (if, valeur que l'on peut retrou-ver dans les efjluents car ils sont par-fois introduits en excès pour les besoinsdc la réaction. R peut être intéressant deles récupérer. Pas forcément pour les renliliser direcltfmenl, caria réglementationest très stricte en pharmacie comme dans^agroalimentaire, mais pour les expor-ter vers des process moins sensibles »explique-t-il.Certains secteurs travaillent sur leurseffluents depuis longtemps. Pierre Emma-nuel Goutorbe, Directeur Business Mem-brane & Filtration chez Orelis Environne-ment (groupe Alsys), cite par exemple lecas des industries de l'automobile qui sesont lancées dès le début des années 1990dans la séparation des solvants aqueux etdes pigments pour recycler les bains depeinture avec le concours de fabricantsde peinture et d'ingémeristes comme Ore-

lis. « Ces techniques, qui se sont généra-lisées vers les industries du traitementde surface, sont aujourd'hui matures etcontinuent à contribuer au développe-ment de l'ultrafiltration en membranespolymères ».La plupart des intervenants sur le mar-ché estiment cependant que la réutilisa-tion de matières encore présentes dansles effluents industriels n'est pas encoreentrée dans les mœurs. Avec toutefoisles exceptions classiques que constituentl'industrie agroalimentaire et la récupéra-tion des métaux précieux. Des marchésnouveaux émergent toutefois, au gré desgrandes évolutions technologiques (élec-tronique et objets nomades, en particulier)et des pressions nouvelles sur certainesressources comme le lithium, les terresrares, etc. De grands opérateurs ainsi que

des sociétés spécialisées dans le traitementdes eaux industrielles mais aussi des start-ups créées pour l'occasion élaborent alorsdes solutions au cas par cas.

Matières organiques: avantage àla méthanisationDans ['agroalimentaire, les entreprises uti-lisent l'eau pour de nombreuses opéra-tions allant de la culture et l'élevage àla commercialisation des produits finis:Irrigation, arrosage, lavage, conditionne-ment des produits, refroidissement, inté-gration au produit... etc. «Dans ce sec-teur, le modèle mélange des eaux usées,traitement et rejet dans l'enmronmmenlest largement répandu », souligne Lau-rent Sohier, CEO de Helio Pur Technolo-gies. Les utilisations industrielles de l'eaugénèrent des eaux usées qui contiennentdes matières premières et des produitsfinis de type organique alimentaire, desmicro-organismes ainsi que des acides,des bases, des détergents, des désinfec-tants utilisés pour les lavages du matériel,des réseaux ou des emballages « En met-tant en place une gestion intelligente desflux d'eaux usées, on se rend rapidementcompte que plus de la moitié d'entre-ellesn'ont pas besoin d'être traitées avant uneréutilisation interne ou externe, expliqueLaurent Sohier. Le reste, s'il est conve-nablement trié avec une ou plusieursmatières estfacilement traité en vue de lesrécupérer ou de les réutiliser en externe ».Hello Pur Technologies propose donc dessolutions basées sur le tri à la source deseaux usées et le zéro rejet qui permettentaux entreprises, de réaliser des économiessur l'eau achetée ou les traitements avant

Le biochar: un combustible nouveau

Autre maniere de valoriser les dechetsorganiques (boues fibreuses, FDM, )la fabrication de biochar, ou charbon bio-logique, utilisé comme amendement dcssols agricoles ou comme source d'énergieCM! propose pour cela sa solution NESAutilisant un four à soles multiples pourvaloriser divers types de dechets « Parconversion thermique des dechets orga-niques, on obtient du biochar valorisable enchaudière, il a un PCI proche du charbon,bien superieur aux pellets • affirme Antoineternaire




/11


usage et de récupérer des matières valcosables en interne ou en externeLes industries agroalimentaires ont longtemps dirige leurs affluents charges engraisses et matières organiques tels quelsou sous forme de boues provenant d untraitement biologique aérobie, vers lesfilieres d epandage La pratique touchecependant assez vite ses limites outreles contraintes réglementaires et les reticences des riverains ou des agriculteursil est surtout nécessaire de trouver undébouche a proximite de I usine afin queles coûts du transport de toute cette eaune deviennent pas prohibitifs D ou I emergence de deux filieres permettant de mieuxvaloriser les boues la methanisation et leLompostage « II Jan I dei, le depart be poierla question de la destination des boues,car methanisation, epandage ou compastage ne demandent pas la même chose entermes de siccite C est la destination quidéfinit le procede de traitement a mettreen place » explique Jean Christophe Orarncharge d affaires industrie et spécialisédu traitement che/ Atlantique IndustrieParvenir a la siccite exigée peut parfoisdemander des presses decanteurs lame!laires ou autres systemes de deshydratation des boues que fournit precisemenlcette societeLa methanisation ou digestion anaerobiedes effluents organiques permet de produire du biogaz un mélange de methanedioxyde de carbone et d impuretés commedu sulfure d'hydrogène (H,S) Produit sur

place, il est utilise pour générer de I energie remje( tee dans le pro< ede ou dans lesysteme d epuration lui même A cote despécialistes de la methanisation tels queNaskeo Enprotech \Vaterleau ou GMIProserpol d autres spécialistes du traitement des effluents industriels comme FBIBiome, Exonia Corclec, Ovive, Sercp, TIAHytec Industrie ou Mg eo selec donnent etassemblent pour cela des matériels (digesleurs, etc ) de methanisation fabriquéespar des spécialistes, afin de les intégrer aleurs solutions globales de traitement deseffluents Nous avons par exemple mstoile un digesteur chez Danone dans leurusine russe de Tchékhov, pres de Moscou

La methanisation de leur boue physicochimique produit du biogaz po itr la thaudiere deau chaude de la station d'epuration cela reduit le cout du traitementdes dechets » explique Antoine LemaireGMI Proserpol a applique le même prinnpe dans une distillerie de canne a sucreou la methanisation de la vinasse permetd alimenter U chaudière vapeur de lusineelle même Aux abattoirs Gad désormaisfermes IP metharuseur installe par CMIacceptait tous les dechets boues aérobiescomme refus de tamisageWaterleau qui développe des technologies circulaires permettant de réutiliserles eaux traitées et I energie produite dansles processus industriels accompagne sesclients industriels de I agroalimentairedans la valorisation a la fois des dechetset des effluents < flow s certaine secleurs comme celui de la pomme de terre,nous mettons, en œuvre les deux apphcations sur un même site, explique Grégoire Decamps, responsable commercialFrance far exemple, en Belgique, (hezunindustriel de la frite, nous avons fourni,notre digesteur Riotim,® Voie Humidepour les sous produits solides (pelures,mir/s de li lage boues) et un metharuseurBiotvm® VASE -pour les ejfluents Ainsi,lensemble des pertes de matiere otganique est valorise en biogaz, ensuite brûledans des moteurs pour les besoins frigonfiques du site mdustnel » Pour les eauxusees industrielles fortement chargées enmatiere organique, la methanisation a la




/11


Struvla" de Veolia ou Phosphogreen" de Suez permettent de récupérer le phosphore des eaux

usées sous forme d'engrais agricole biologique. Jusqu'à 40 '/• du phosphore entrant sur une station

d'épuration peut ètre récupéré sous forme de struv/te, un engrais va/orisable en agriculture.

•• - • ..,-s"•«v*. >

, * ls-

double fonction depuration, avec un pretraitement efficace et peu gourmand enenergie de la DCO, et de production d'energie directement valorisable chez Findustnel « Nous avons par exemple construit5 methaniseurs en France chez des indus-triels du secteur sucrier, ou le biogaz estvalorise en chaudière dans l'usine », sou-ligne Gregoire DecampsVeolia intervient également sur ce marchevia sa filiale dédiée Biothane AnaerobicTechnologiesOutre des industriels de ['agroalimentaireen particulier des sucreries et laiteries lasociete traite des effluents d'usines de pâte

à papier, tres charges en fibres « Nousavons construit une unite de methamsatim a, Kemtra, au Maroc, pour International Papers » cite par exemple SylvainHermonSede exploite a Grauicourt-les-Havnncourt(62) une unite de methanisation conçue parVeolia qui fonctionne en cogeneration Lebiogaz produit est transforme en chaleur etréutilise dans le process, et l'électricité estrevendue a EDFSuez n'est pas en reste via Degremont, legroupe a par exemple intègre une etapede methanisation dans sa chaîne de trai-tement des effluents de la cartonnene de

Vernon (Saint Marcel, Eure) appartenant aSmurflt KappaDepuis un arrête de 2011, une autre possi-bilité de valorisation s'est ouverte mjec-ter le biomethane dans le reseau de gaz deville Cela suppose évidemment une epu-ration (pour eliminer l'H S et autres impu-retés) et une separation du methane et dudioxyde de carbone, valorises séparément«Loisque le reseau gazier ebi suffisam-ment proche, et pour des debits en biogazsuperieurs a 200 tif fh, nos clients pre-fetenl de plus en plus l'irgectum de bio-methane dans le reseau du fait du tan/de rachat incitatif, plutôt que la combustion du biogaz en chaudière sm site,explique Gregoire Decamps chez Waterleau Aussi, le C03 sepaie peut interesssr les industriels pour des applicationsalimentaires, notamment si la matiereorganique entrante est d'origine legetaleNous avons par exemple fourni notre processus de methanisation Biottra® VoieHumide au groupe Cooperl a Lamballe,pour la valorisation des coproduits de sonindustrie des mandes et ses éleveurs adhérents Le biomethane sera injecte dans lereseau de gaz naturel et le digestat serahygienise puis utilise en tant qu'engraisnaturel »Ce type de valorisation est donc le faitde sites spécialises qui importent deseffluents ou des boues de traitement delindustrie agro-alimentaire, entre autres

Air traité

Échangeurde chaleur

Liquide traité

f Laveur de gaz Air traité » stnppeur *avecNH3

Le shipping consiste à trier les contaminants chimiques des taux usées pour permettre leur recyclage ou pour faciliter leur élimination.

Les deux étapes de cette solution consistent « extraire le polluant du liquide qui est ensuite concentré dans une solution, dans un but économique.




/11


«I/o film? de la methanisation se dete

loppe et a besoin d'intrants Resultat lesAOfii produit du traitement des effluents

de l'industrie agroalimentaire deviennentrecherches », explique Jean François Gandeau che/. Atlantique Industrie « Beau-coup d'industriels de I agroalimentaire

s'associent a de gt os sites de methanisation, de maniere a se débarrasser amoindre cout de leuis dechets », confirmeJean Christophe Gram Pour l'instant, lesindustriels donnent en effet leurs dechets,trouvant la un moyen de gerer le problèmesans bourse délier Certains observateurssoulignent néanmoins une tendance nonv elle faire payer ces dechets, ce que seulsles gros sites de methanisation peuventsupporter Quant aux sites de compostage,dont Ic pioduit a une valeui moindre, ils setrameraient, de ce fait, exclus du jeuLe compostage reste néanmoins un debouche important « La filiere compostagereste malgre /out intéressante dans

bon nombre de situations, par exemple

lorsqu, il n'y a pat, d'imité de methanisa-

tion a proximite ou lorsqu'il faut traiter

dei, dechet!, faiblement methanogenes »,

souligne ainsi Christophe Dedieu, directeur commercial che^ Biovitis, societe specialisee dans la production de microor

gamsmes spécifiques (bactéries, cnampignons filamenteux levures) destines a

bioaugmcntcr les milieux a traiter pour lesrendre valonsables Biovitis utilise cette

technologie pour le compostage accélèrede la matiere organique (fumier notam-

ment) dans les pays du contour méditerraneen ou la demande en matiere mimiqueest importanteLa valorisation du compost en biofertilisant est également un sujet d'actualité

L'ammoniac sous toutesses formesLa methanisation elle-même produit desdigestats, ce qui permet d envisager uneetape supplementaire de valorisation Ilspeuvent être simplement epandus < ommee est le cas autour de l'unité Sede de Gramcourt Un bonus est cependant possible

si le site methaniseur reçoit des produitsentrants de qualite constante il peut fairehomologuer - et commercialiser - lesboues sechees en tant qu engrais en bonneet due formeAutre maniere de valoriser ces digestats, de iiieme d ailleurs que les hxiviatsde decharge ou tout effluent d industriechimique contenant des produits ammoniaques la recuperation de I ion ammo

mum (forme chimique I ammoniac dissoutdans I eau) Cela se fait par "shipping",< est a-dire extraction par un gaz en gene-ral I air pour ce genre d applications de

I ammoniac dissous dans l'effluent L'am-momiini est ensuite récupère, sous formede sulfate, par ajout d acide sulfunquedans l'air charge On obtient ainsi une solu-tion riche en sulfate d'ammonium, que desformulateurs d'engrais peuvent réutiliserDegremont pour Suez, propose ce type desolution, de iiiême que des societes specialisees comme Exoma qui s'en est tait unespécialité ou encore France Evaporation(Noyelles-les-Sedins Nord) GMI EuropeEnvironnement vient pour sa part d emporter un important marche pour realiser pourune installation de stiipping sut un site decompostage/biomethamsation a Montreal(Canada) Exoma, societe basée a Avelin(Nord), exploite une technologie devaporation cles effluents La firme a récemmentmis au point un procede de recuperation del'ammoniac contenu dans des lixiviats ou

Valorisation des effluents industriels ;Alfa Laval mise sur la séparation

Lorsque / on s intéresse a la valorisation des

effluents industriels il faut pouvo r analyser cfe

manière proscrive le continuum unite de production

station d epuration en prenant du recul et progressive-

ment local ser les sources de pollution fes economies

possibles etc Cette demarche n est efficace qu en

analvsjnt le procede global depu s ta reception des

matières premieres des utilites jusquau pont de

rejet en sortie d usine explique Christophe Guillau

mm Charge d Affaires Séparât on chez Alfa Laval

En effet bien des effluents sont valorisâmes lorsqu ils

sont captes avant detre mélanges et envoyés vers la

station d epuration ^ous sommes donc encore dans

le procede de fabrication maîs dans une zone grise

souvent peu considérée par I industriel

La valor sation d un effluent cesta-dire I action

qui consiste a lui donner de la va eur ou plus de

valeur peut recouvrir principalement deux formes

une valeur monetaire par reduction de couts ll

s ag t souvent de recuperation de chaleur ou recy

dage d eau de process au sem même du process

industriel ou une valeur monetaire par valorisation

externe « ll s agit ici de trouver des débouches 0

des sous produits considères comme dechets maîs

pouvant devenir une mat/ère premiere pour d autres

fil eres apres divers degrés de transformation »

exp que Christophe Guitlaumin

Dans les deux cas des techno og es avancées

de separation (separation centrfuge filtration

membrsnaire evapo concentration} sont tres sou

vent nécessaires pour extraire les sous produ ts

présents dans effluent et parfois re générer de

I eau depol uee réutilisable comrre eau technique

Alfa Laval propose ansi différentes solutions de

valorisation dans des domaines tres d fferents

tels que la recuperation d hu le de maîs dans la

production de bioethanol a des fins de valorisation

animale de production d hu le de lall (lall oil) dans

les papeteries Kraft qui rentre dans la compostion

de multiples produits ladh^sifs lubnf anis pneuma

tique cosme! que) C est également le cas en valor

sation des graisses et protéines contenues dans les

effluents d industries de transformation de viande

en extraction et purification d hydrocarbures dans les

dechets aqueux huileux ou encore en recuperation

de chaleur dans les effluents industriels chauds




/11


des effluents de methanisation Lammomac est raffine puis mélange avec un acidefort pour former un sel nitrate d ammomuni ou sulfate d ammonium directementvalonsable Ce procede, réalise en colla-boration avec une societe du nord de l'Eurape permet de proposer un produit finidirectement utilisable a une concentrationde 50 a 53%II est également possible de récupérer I ammonmm sous forme de struvite un prec i-pite mineral qui se forme spontanémentlorsque de I ammoniac des phosphates etdu magnesium sont présents (en quantites comparables) dans le même liquide Orles deux premiers sont tres fréquents dansles effluents de digestion anaerobie OTV(Veolia) met en oeuvre un tel procede viasa technologie Struvia «la slrumte estvalonsable en tant que fertilisant Nous

avons installe des procedes Struua, enpatticuher au Danemark souvent avecun apport d oxyde de magnésium ou deMonte de magnesium pour équilibrerla composition >, précise Sylvain HermonLa societe canadienne Ostara (Vancouver)propose également son procede Pearl* abase de struviteExocell basée a Lallamg (59) a dev eloppe le LifCell un equipement qui met enœuvre un procede permettant de precipiter la struvite sur un lit fluidise hybndeCelui ci a I avantage de ne pas produire deboues maîs un matenau granulaire valonsable La stnivite est obtenue avec deseffluents concentres en phosphore Le LitCell est aussi installe pour la précipitaùon du calcaire dans le cas de réutilisationd'eau, notamment dans I industrie de pate apapier vers les utilites ou le process indus

Quand l'eau devient unemolécule d'intérêt...

Dans certains cas il est comp que techn quemere et

économiquement de récupérer des palieres ditesd nterets notamment pour les lixiviats de decharge

Partant de ce constat le Syndicat public SYTRAIVAL

et la soc ete SERPQL ont conçu un procede de traite-

ment des I xiviats non pas pour soler des composés

a va eur ajoutee maîs obtenir une qualite d eau ensortie de process permettant une reut sat on securi

see sur le site

Un procede comprenant un f tre plante de roseaux

une osmose inverse une phase de reminera sat on

et un traitement UV de finition a ete rea ise sur

I ancenne decharge de Saint Etienne sur Charonne

OI) Au final 80% des 3000 m3/an de hxviats

produits par a decharge seront réemployés pour es

activites connexes du site (lavage engns brum salon

de poussière unite de broyage etc } Cette opera

non permet d économiser env ren 2 000 mj d eau

potable avec une amel oration du bilan carbone le

nombre de transports in tialement necessa res pourtra ter les eaux polluees en centre exterieur ayant ete

div se par 5

Après

méthantseur chez Materne. Outre la valorisation du biogaz, ces ̂ ^^^^^^fffn gain

de place évident et une production ite boue beaucoup plus faible qu'avec un procédé aémUe

conventionnel.

toei Exocell propose de coupler le LifCella une technique membranaire telle que l'osmose quand le process n accepte pas unedureté et une ale almite de l'eau élevées quilimiteraient la revalorisation des effluentsCette solution permet non seulement d'obtenir du calcaire en grains valonsablesmaîs aussi de proteger les membranes deI osmoseur en aval En agroalimentaire,cette technique est également mise enplace pour eliminer les sulfates en concentration importante dans les eaux traitéesLe LifCell permet alors de produire du sulfate de calcium en grains pour sa valorisalion en materiaux de construction < Nousproposons rfps essais en laboratoire pour

s'adapter aux différents effluents de nosclients » souligne Maelle Willot Ingénieurchez Exocell« Pour les effluents tres charges en phosphare, le procede stntute permet des eco-

nomies conséquentes en termes de coûtsd exploitation, assure de son e oie GregoireDecamps chez Waterleau Notamment parrapport a un procede classique aiec ajoutde chlorure femque par exemple, avec des

economies en reactifs chimiques, maîségalement en coûts lepandage des boues,remplaces par le revenu de la vente de la




/11


struvite en tant que matière première àdes industriels de l'engrais! La struvite,

considérée à ce jour comme un déchet,ne peut en effet être commercialisée entant que produit fini sans une autorisalion de mise sur le marché délivrée parl'ANSES. Nous attendons une nouvelleréglementation au niveau européen quideurait favoriser la valorisation de lastruvite et sa revente à tm niveau intra-communautaire ». Pour que le procédéStruvite soit efficace dans l'abattement duphosphore, ce dernier doit être minéralisésous forme d'orthophosphate. « Un pré-traitement par méthanisation peut parexemple le permettre, indique GrégoireDecamps. Avant de fournir le processusindustriel, nous proposons en généraldes tests pilotes en laboratoire, o~ucia,uxpour déterminer finement les concentra-tions en orthophosphates, déterminer lesbons dosages en azote et en magnésium,et anticiper les rendements de productionde struvite associés ».Vivlo, une PME de traitement des eauxindustrielles basée à Saint Savin (Isère),utilise une toute autre technologie pourtraiter les effluents: l'évaporation à bassetempérature (moins de 40 °C) sous viderelatif (- 950 mbars) De cette manière, lamatière organique n'est pas "cuite", ce quiévite toute dénaturation. Le procédé peuts'appliquer à la récupération d'ammonium.« L'exploitant d'un centre de compostageà Mondragon, dans le Vaucluse, utiliseun laveur de gaz récupérant l'ammonium

dégazéparle compactage. Pour extraire cequi reste dans ses ému de, pied de lavage,

nous les évaporons sous vide, jusqu'àatteindre une concentration de sulfated'ammonium suffisante pour utiliser la

solution comme engrais. Les agriculteursautour du site viennent le chercher, alors

qu'avant c'était un déchet qui partait endestruction », explique Julien Brochier,directeur commercial de Vivlo.Veolia récupère également du sulfate d'am-monium par shipping classique. « Le sul-fate d'ammonium est certes valorisable,mais moins intéressant que l'eau ammo-niacale, qui est une base faible très utili-sée dans diverses brandies industrielles »,tient cependant à préciser Sylvain Hermon.C'est d'ailleurs sous cette forme qu'étaitexploité l'ammonium contenu dans les lixi-viats de la décharge de Candies, en Angle-terre, aujourd'hui fermée. « L'installation,réalisée par nos collègues anglais, utili-sait la chaleur de la décharge ellf-mêmecomme source d'énergie ». ajoute-t-il.Une autre solution pour la valorisationd'ammoniac est de le concentrer pour pro-poser une solution ammoniacale à 20 %.Alcion Environnement, filiale de Sede, pro-

pose une solution de shipping vapeur sousvide permettant de traiter des effluentsissus de méthanisation, compostage ouindustriels, avec son procédé Valeaz.

Récupération des métaux(et autres ions)L'autre grand classique de la valorisationdes effluents industriels est la récupérationdcs métaux... tout au moins dc ceux quiont une valeur suffisante pour que l'opéra-tion soit économiquement viable. Métallur-gie et traitement des surfaces sont en par-ticulier de grands producteurs d'effluentscharges en ions métalliques.Dans une usine de raffinage dc Nickel, GMIProserpol a réalisé une installation permet-tant de valoriser le nickel résiduel dansles effluents. « // reste du nickel dans ceseffluents. Nous l'insolubilisons en ajou-tant de la soude, ce qui fait monter lepHjusqu'au point de précipitation du nickel.Nous ajoutons alors imfloeulant et lais-sons décanter Les boites de décantation,

riches en nickel, sont renvoyées en têtedu process industriel » explique AntoineLemaire. Il faut parfois ajuster le procédé àla composition des matt es : un changementrécent d'origine a ainsi obligé GMI à s'adap-ter à un effluent "pollué" par du magné-sium. « Depuis l'été 201 ?, nous procédonsen deux étapes: d'abord une insolubilisa-tion du nickel, mais à wi pH un peu plusfaible, de manière âne pas précipiter le

Sut le technopôle agro-alimentaire Agropote d'Estillac, près (/'Agen (117 entreprises), les effluents

produits par plusieurs usines agroalimentaires sont traités par un flottateur EMO qui permet de

produire des boues à fort pouvoir méthanogène. Un procédè similaire a étè appliqué par EMO sur

les sites de: Bordeau Chesnel, Fromageries Perreault, Aqualande, Ingredia, Hâagen-Dazs.




/11


Extraction de sels de Lithium. Procédé Adlonlcs.

EFfluent(sansLh+/CI )apres traitement

charbon actif (adaptcf^reglementation;

locales)

Saumure

magnésium en même temps. Les boues,un peu moins concentrées qu'avant 'maiscontenant toujours du nickel, repartentdans le process. Le magnésium (et lereste du nickel) est ensuite précipité pourdes raisons environnementales mais lesboues sont éliminées ».Les fabricants de films sensibles pour pho-tographies ou radiographies déposent dessels d'argent (souvent des nitrates) surleurs supports Pas question évidemmentde laisser ce métal précieux partir dans lanature. Vivlo utilise sa technologie d'éva-poration sous vide pour re lype d'applica-tion également. « Rhône Alpes Argent, unindustriel spécialisé dans le recyclage desfilms radio et photographiques, génère deseffluents qui contiennent encore quèlquesmgâ d'argent. Nous les concentrons sousvide pour récupérer ensuite l'argent parélectrolyse. Résultat: la totalité de l'argentinitial est récupérée », souligne Julien Bro-chier.De son côté, MPC, spécialiste de l'en-semble de la chaîne des bams de traite-ment dc surface ct du traitement des eauxet effluents par UV, propose des récupéra-teurs de métaux appelés Electrum8, notam-ment utilisés sur les rinçages des lignes dedépôts de métaux précieux (or ct argentnolammenl) avec un procédé innovant

spécifique à la récupération du Palladiummétal dans des solutions ioniques ou col-loïdales. « Cet équipement de récupéra-tion électronique des métaux contenusdans des solutions concentrées ou diluéespermet à nos clients de, f aire des écono-mies substantielles sur ta récupérationde ce métal onéreux », explique StéphaneMénard, Directeur général chez MPC.Pour les métaux (ie moindre valeur, le jeun'en vaut pas toujours la chandelle. CM1Proserpol a ainsi étudié une filière de valo-risation des boues d'hydroxyde de zincpour le compte d'un atelier de traitementde surface. « L'usine a été construite maisl'équilibre économique n'a finalementpas pu être trouvé », se souvient AntoineLemaire.Et pourtant, même avec du fer, il est par-fois possible de trouver une solutionde valorisation. Témoin une réalisationde Vivlo pour l'atelier de décapage desbobines d'acier de la Tréfilerie Périllat(Marigmer, Haute-Savoie). « Nous concen-trons les bains de rinçage pour obte-nir par exemple du chlorure ferrique. Ratteint des concentrations proches d'uncoagulant utilisé en STEP, ce qui permetde le revaloriser comme réactif d'épura-tion » précise Julien Brochier.Pierre Emmanuel Goutorbe, Directeur

L'irrigation: une alternativeau rejet traditionnel

La réutilisation des eaux usées traitées en irrigationest une alternative au rejet traditionnel permettantde s'affranchir d'un point de raccordement au milieunaturel, de valoriser un affluent de bonne qualité,de s'affranchir des limitations de rejet vis-a vis del'ettage des cours d eau et de limiter les prélevéments sur la ressourceEurotec Developpement a construit une installationen ce sens en 2013, la capacité est de 12 DOO m3

d'eaux usées par an et le stockage réalisé permetd'en contenir 13 DOO m3 Le client, une sociétéfamiliale de Normandie spécialisée dans l'abattagede volailles,dispose defait de plusd'un an des t o c k a g ede ces eauxt r a i t é e safin de lesréemployeren i r r iga-t i on Laf i l iere detraitementet de valor!sation miseen placeest la suivantedegnllage des effluents bruts,

- poste de relèvement des effluents industriels,lagune aérée pour le traitement de la pollution carbo-

née et dissoute [un bassin d aération peut égalementêtre construit selon les capacités nécessaires maîségalement le foncier disponible),- lagune de décantation,

lagune dc stockage des eaux traitées,- irrigation par asperseurs et enrouleursSimple à exploiter et à entretenir, elle permet auclient de disposer d'un outil performant alliant qualitede traitement et réutilisationUne autre réalisation, qui concerne une stationd epuration en laiterie, a permis à Eurotec Dévelop-pement de proposer a son client industriel un doubleexutoire des eaux traitées En effet, en aval de lastation d'épuration a ete mise en œuvre une solutionmulti usages un pompage vers un cours d eau à1,5 km de distance et un transfert dans une bâchede stockage avant irrigation. Sur ce même poste detransfert un réseau additionnel d'eau industrielle amême ete crée.

Business Membrane & Filtration chez Ore-lis Environnement (groupe Alsys), signaleégalement une tendance nette à la récu-pération des huiles dans les secteurs de lamétallurgie, de l'aéronautique ou encorede la mécanique. « L'ultrafiltration et plusparticulièrement les systëmes à base de

membranes céramiques restent intéres-sants dès lors qu'il s'agit de séparer lesphases eau/liuile ou purifier l'huile. Ils

permettent de séparer les tensio-actifspour les réutiliser et d'augmenter la duréede vie des bains de rinçage. La purifica-tion et la réutilisation de certaines huiles,1res techniques, permet de supprimerles coûts associés à leur destruction touten réalisant d'importantes économies




/11


MPC propose des solutions alternatives à l'utilisation des

produits chimiques polluants notamment pour la gestion du

risque léglonelle dans les tours aéroréfrigérantes. Une tour

aéroréfrigérante consomme une Importante quantité d'eau par

an par l'évaporation liée à son fonctionnement et par les purges

de déconcentration régulières. En cas de désinfection avec des

blocides chimiques, cette eau, non réutilisable, doit être traitée en

station d'épuration.

de produits chimiques ». Les developpe-ments s'étendent désormais vers des solu-tions membranaires à base de céramiquesavancées pour les industries du pétrole etdu gaz, en particulier les raffineries. Maisles industries de la cosmétique et de l'hj-giène sont également concernées. Water-leau a par exemple mis au point une tech-nologie membranaire en céramique, per-mettanl de recycler de la matière premièreen tête de process. « Par exemple, sur unsite de production de shampoing, le rétentui concentré issa de mm membranes estrécupéré dans la production du sham-poing », explique Grégoire Decamps. Pour

le compte du même indus-triel, Watcrleau a égale-ment mis en place sa tech-nologie circulaire Boome-rang'-, avec un procédéd'ultrafiltration suivi d'uneosmose inverse, permet-tant de réutiliser plus de90 % des effluents traitésen eau de process dans laproduction.Exocell propose, pour larevalorisation des eauxprovenant de l'industrie dutraitement de surfaces, leprocédé ClariDull qui per-met de séparer les bouesde neutralisation des bainsd'acide usages puis tie pré-cipiter les métaux tels quele nickel, le chrome ou lemolybdène pour les reva-loriser.

Lithium:une approche originaleUn tout nouveau marché émerge, celui dela récupération des sels de valeur, en par-ticulier les iodures et les sels de lithium.Avec le développement des batteries etpiles, la valeur du lithium en effet a for-tement augmente ces dernières années.Adionics (Paris), une start-up créée en2012, a développé une approche totale-ment originale. « Nous ne concentronspas /es affluents dans leur ensemble ma isen extrayons les sels d'intérêt que nousconcentrons ensuite. Les effluents partenten traitement classique », explique PatnckPeters. L'avantage du procédé? «En une

Recycler des effluentsprétraités

Le recyclage ou la réutilisation d eau ne se limitepas aux eaux intégralement traitées Les exigences

de qualite, et les techniques de traitement, varientfonction du réemploi de l'eau partiellement traitée

Ainsi Eurotec Développement a pu concevoir etmettre en œuvre une solution a façon de réemploi

pour un de ses client du Sud Ouest de la Francespécialise dans la valorisation des duvets et

plumes de canard. L'objectif défini a été de conce-

voir et mettre en œuvre un pretraitement des eaux

usées permettant de disposer d'un rejet d'effluentsen conformité avec la convention en place, et un

recyclage des eaux après prétraitement afin de

réemployer les eaux traitées en prélavage desduvets et plumes a valoriser Le client a ainsi pu

économiser 50 % de son flux1

- stif la ressource du réseau public qui le limitait,en termes dc rejets de STEP,

en termes de coûts d'approvisionnement

Le systeme fonctionne sous conditionnement

chimique et permet, via un réservoir d eau traitée

et des batteries de surpression, d'alimenter I usine

sous 2 bar régulés via un double réseau au débitde 100 m3/h en pointe Cette réalisation permet

également d'assurer un debit de pointe qui n'était

pas disponible sur le réseau public

seule opération, nous extrayons spécifi-quement le sel qui nous intéresse et créonsune saumure "propre", revalorisable. Celapermet une nouvelle économie circulaire,peu envisageable avec Ifs techniques clas-siques qui demandent parfois deux outrois opérations, au détriment du rapport

lechnico-économique », souligne le PDG.L'opération repose sur un liquide orga-nique non aqueux, appelé Fionex1" com-posé de molécules extradantes, elles aussioriginales. Chacune d'elles est spécifiqued'un ion (par exemple les ions sodium

80% D'HALOGENE ENTRANT SITE

wlT'̂ ^Wr̂ W

20% D'HALOGENE RECYCLE

NANOFILTRATION

STEP BIOMEMBRAT OVIVEULTRAFILTRATION

CONCENTRATION ET RECYCLAGE HALOGENE

EAU TRAITEE REJETEE




/11


(Na+) et chlore (Cl-) du sel de mer) Leprincipe les molecules extradantes sont

Ajoutées a froid a l'effluent Elles se fixentsélectivement sur leure ions cibles, ce quirend ces derniers hydrophobes Ils passentdonc de l'eau de I affluent a la phase oiga-nique (le Fionex") ou ils sont ensuite reçuperes a chaud Un echangeur de chaleurentre les deux circuits limite la consom-mation energetique du procede Selon lacombinaison de Fionex et de moleculesextradantes, la firme propose les proce-des AquaOmnes, SmartEx ou SelectEx,

permettant respectivement de dessalerI eau de mer (par exemple) pour la petabihseï, d'adoucir de l'eau pour un process

mdustnel ou d extraire selectis ement union dc choix La societe vise en particulierle lithium (present sous forme de sels delithium dans les effluents de recyclage de

batteries) et I iode Un premier pilote a eteréalise a Masdar (Abu Dhabi) avec Suez,un prototype mdustnel démarrera cet ete aMartigues (Bouches du Rhône)

Traitement de l'effluentou process industriel?La frontière entie traitement deseffluents et process lui-même peutdevenir floue En particulier quand Tmdustriel se consacre au recyclage desdechets des autres II est impossible,

par exemple, de passer soussilence le fait qu'il existe dansl'industrie du cuivre et desmetaux precieux, une filièrebien établie de recuperationpar des affmeurs spécialisesCes derniers reçoivent de l'industriel une boue (obtenuepai précipitation ou extractionliquide-liquide) provenant dutraitement des effluents L'affineur est charge de récupérerles metaux et de les renvoyera I industriel « L échange,tres formalise, fait l'objet detontrri/s précis mire indus-tnel et affineur sur le poidsde metaux à retourner. Cequi implique que nouk, quisommes charges de I épuralion chez l'industriel, donc dela production des boues, met-tions en place des techniquesde pesée précises », expliqueainsi Sylvain Hermon Le recy-clage ultérieur impacte donc lemode de traitementPar ailleurs, certains industnels se sont diversifies, voirespécialises, dans le traitementdes dechets solides batteries pilesappareils électroniques Apres broyage

Spécialisée dans la valorisation des effluents industriels,

Sapoval aborde cette problématique au cas par cas : que

la solution optimale soit la réutilisation (recyclage, reuse)

ou la valorisation dcs calories de ces effluents ou encore

la valorisation • matière • (produits biosourcés) et/ou

énergétique des sous-produits associés. Les applications

développées de valorisation des graisses de flottatlon

à destination des stations d'épuration et des unités

de méthanisation en sont un parfait exemple (cf. unité

SAPOFIX ci-dessous sur un site agro-industriel).

et sepaiation des elements peu inleressants (plastiques, metaux ordmaiies) ils

Nereus associe économie et écologieTraiter et trier sont deux objectifs rad calement dif

ferents le tra tement s mscr t dans une economielinéaire avec acces a une energe peu chere le tri

s inscrit dans une economie circulaire en récupérant

des composants et de I energie pour préserver les

ressources naturellesNereus a intègre dans son ADN le tri des

dechets liquides et non pas leur traitementle fractionnement par un procede innovant

des composes constituants les d fferents

effluents municipaux agricoles et ndustnels

rend leur valorisation plus fac le et ef cace

Les unites industr elles construites en

Occitan e par la societe Nereus couplent

une etape de nanofiltration ceram que sur

disques rotatifs et une étape d osmose

inverse basse pression a in d une part

d extraire I eau des effluents charges et

d autre part de récupérer de la chaleur et

des concentrais cle matières dont les des

((nations et usages peuvent etre tres var es suivant

I effluent traité L eau extraite au moins 50 % du

volume de I effluent brut est de haute qual te pour

une reut I sat on suivant les spécificités visées recy

dage in situ rejet dans le mil eu naturel ) Apres

4 ans de developpement sur le terra n avec desunites mob les de O 2 a 2 tonnes/heures Nereus

propose des solutions ongmales pour

le fract onnemer t ues Jgcblatb de melhan batton

dans le cadre d OMIX projet R&D à échelle indusmelle finance par I ADEME I enjeu est de concrétiserI economie circulaire de I eau ef des matières

ingation avec les eaux produites et formulation de

fertilisants organo minéraux renouvelables a partir

des concentrais des etapes membranaires A partir

de 70 t/j de digestat brut I s agit d obtenir au

moins 40 t/j d eau et 30 t/J de diverses fraclions de

fertilisantsle fractionnement des eaux usees Nereus exploite

depuis cet été une unite pour le fraclionnemenl

d eaux grises d un camping sur la commune de

Vias laureal de Ec Eau Tourisme 2017 (RegionOccitanie) L eau extraite sert a I irrigation d espaces

verts les retours des analyses réalisées par unlaborato re indépendant accrédite sont bons pour les

para nôtres clefs a su vre sur les projets de Reuse

le projet va s étendre a la valorisation desccncentraîs La solijt on s exporte apres

deux ans de demonstrat on de terrain elle a

éte retenue par la regie des eaux de la villed Anvers pour developper le recyclage d eau

et la réutilisât on en milieu urbain pour faire

face au stress hjdrque et se préparer au

changement climatique

le fractionnemenl d effluents industriels

sur une laiterie de I ouest de la France la

solution Nereus a ete prouvée sur site (eaux

blanches condensais) demontranl que

I autosuffisance en eau esl accessible lom

en générant 6 2 GWh/an soit plus de 20 %

des besoins annuels en gaz de I usine

Pour accompagner I émergence du tri cles effluents

la reglementation doit évoluer d un cadre dechets

rejets » vers un cadre « ressources economie

circulaire • Les projets Nereus produisenl des don

nees sur les caracterisliques des produ ls formes

partagées axée les aulorles et les legisialeurs

notamment sous forme de dossier déposé è FranceExper mental on




/11


dissolvent à l'acide les métaux de valeur ou de procédé industriel per se? Diffi- sur ce créneau: Sarp Industries (Sarpi),et les récupèrent sélectivement. S'agit- cile à dire. Quoi qu'il en soit, plusieurs Batrec (battery recycling, Suisse) ouil alors de récupération dans un effluent sociétés du groupe Veolia interviennent Euro Dieuze Industries (Moselle). •

effluents industriels: techniques et procÉdÉs san on fa …

Documents