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RÉSUMÉ
La gestion de l'activité traitement des eaux industrielles est souvent confiée à des techniciens ou ingénieurs qui sont plongés sans préparation dans un domaine où les risques sont multiples. Par ailleurs, il est communément accepté que le traitement des eaux de refroidissement fasse partie des activités sensibles pour chaque industriel car son impact économique positif ou négatif est largement supérieur à la dépense associée. La prudence doit donc gouverner les choix, la confiance faite au traiteur d'eau doit être justifiée. Cet article fournit les clefs d'une bonne étude et d'une saine gestion d'un circuit en abordant : la qualité de l'eau d'appoint et de son prétraitement, les caractéristiques des circuits de refroidissement, la description des problèmes rencontrés et les différentes solutions pour les résoudre, le choix d'une offre de traitement en insistant sur la qualité de l'expert local du traiteur d'eaux qui doit être un moteur de progrès.
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Daniel BILLON-LANFRAY : Consultant
INTRODUCTION
Le traitement des eaux de refroidissement au carrefour de la chimie, de la biologie, de la physique a été profondément modifié au cours des dix dernières années par :
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la réglementation sur le traitement de la légionelle et son protocole de mise en œuvre ;
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la réglementation REACH et la directive biocide n° 528/2012 du 22 mai 2012 ;
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l’obligation faite aux industriels d’optimiser leur consommation d’eau ;
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le développement des techniques membranaires ;
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la découverte de nouveaux inhibiteurs d’entartrages et de corrosion ;
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le développement du monitoring de suivi du fonctionnement des circuits de refroidissement, des traitements et de leurs résultats.
Les années à venir verront se mettre en place de nouvelles réglementations sur les rejets de produits nocifs pour l’environnement auxquelles il conviendra de s’adapter. Les formulations d’inhibiteurs de corrosion, d’entartrage, de biocides sont élaborées avec des matières premières peu voire non toxiques pour l’homme et l’environnement. Le législateur a privilégié l’analyse de risque préalable, d’où découlent des actions de préventions qui évitent l’usage continu de produits chimiques dangereux. C’est l’analyse de la cause qui prévaut sur un traitement des conséquences basé sur la routine de son efficacité. L’inhibition de la formation du biofilm basée sur la répulsion des bactéries pour leurs supports constitue un sujet de recherches qui débouchera probablement sur des applications industrielles en particulier pour le traitement de l’eau de mer.
Les objectifs de cet article seront d’apporter au lecteur les bases scientifiques et le vocabulaire lui permettant :
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de comprendre les causes des déséquilibres préjudiciables au rendement des installations de refroidissement et à leur pérennité ;
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de connaître les solutions proposées qui mettent en œuvre des produits chimiques, des technologies d’ingénierie ;
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de maîtriser un programme de suivi ;
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d’être un partenaire critique et adulte des sociétés de traitement des eaux qui assurent la prestation du traitement des eaux de refroidissement.
Sera évoqué le traitement des eaux d’appoint de surface ou de forage. Le traitement de l’eau de mer sera également étudié, il constitue un sujet fondamental au Moyen-Orient, au Maghreb, en Espagne pour les industries chimiques, sidérurgiques, pétrolières.
Le traitement des eaux de refroidissement s’inscrit dans les cadres plus larges de la gestion des énergies, des économies d’eaux, du traitement des eaux résiduaires.
Si la présence de l’ingénieur en charge du suivi des installations reste encore pour quelques années indispensable, les systèmes de monitoring des installations, du suivi des résultats dont la fiabilité s’améliorent vont prendre le pas sur une présence quasi permanente coûteuse pour le client. L’intelligence artificielle va modifier le rôle des ingénieurs qui assurent le suivi des installations. Ils devront être capables d’interpréter des séries de données pour assurer l’optimisation des traitements et la protection des installations.
Le choix de la solution « traitement des eaux » reste un compromis entre l’économie, la performance technique, la performance environnementale, la compétence de l’expert local et la qualité du monitoring proposé.
Il n’y a pas de solution unique, le bon choix est la solution sur-mesure qui saura hiérarchiser les objectifs adaptés à la stratégie de l’entreprise, à son environnement réglementaire, géographique et humain.
L'expertise technique et scientifique de référence
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- Version archivée 1 de août 2014 par Daniel BILLON-LANFRAY
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Procédés industriels et refroidissement
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10. Conclusion et futur du traitement des eaux de refroidissement
L’avenir du traitement des eaux de refroidissement sera dépendant à la fois des prochaines réglementations qui fixeront de nouvelles normes environnementales, limiteront l’usage de produits chimiques couramment utilisés à ce jour car identifiés comme dangereux pour l’environnement et l’homme et des innovations basées sur la biologie, les équipements et l’intelligence artificielle (prise de décision à partir d’une banque de données) en supprimant l’intervention de l’homme.
Le programme de traitement sera optimisé en temps réel en fonction des informations fournies par les capteurs en place.
Quelles seront les limites imposées pour ce qui concerne les flux en AOX, la teneur en métaux lourds, la biodégradabilité des eaux de rejets, la découverte de nouveaux perturbateurs endocriniens ?
Quels que soient les changements, le futur du traitement des eaux de refroidissement intégrera les technologies qui permettront :
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L’inhibition du biofilm sans produit nocif pour l’environnement
L’impact majeur de la présence d’un biofilm sur le développement de la légionelle, sur la corrosion, sur sa contribution à l’entartrage est un fait indiscutable.
Toutes les techniques nouvelles non toxiques pour l’homme et l’environnement et qui permettront d’inhiber la formation du biofilm ou de le détruire vont se développer, parmi elles :
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l’ozonation ;
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les solutions biologiques :
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les antibiofilms à base d’exopolysaccharides naturels,
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les bactéries pénétrantes des biofilms ;
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les superdispersants.
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L’augmentation du rapport de concentration
Les techniques membranaires devraient se développer en traitement de l’eau d’appoint afin de permettre de concentrer davantage les circuits. Le coût d’investissement, de maintenance, est encore trop élevé pour justifier leur généralisation, mais la baisse importante des cinq dernières années laisse envisager un coût qui va devenir attractif pour permettre ce changement.
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Les produits « verts »
Les molécules phosphatées vont être remplacées par des polymères moins toxiques pour l’environnement, comme les polyaspartates, les polyhydroxypropylacrylates, les carboxyméthyl inulines (extrait de la chicorée, et présentes dans l’artichaut) qui sont des polysaccharides.
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Le...
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Conclusion et futur du traitement des eaux de refroidissement
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - HELLIO (C.) - Advances in marine antifouling coatings and technologies. - Woodhead Publishing, ISBN 1 84569 386 8, p. 750.
-
(2) - LIU (D.) - Synthèse et caractérisation des inhibiteurs d’entartrage et de leurs mécanismes anti-entartrage. - Thèse doctorat, 26 sept. 2011.
-
(3) - MAUREL (A.) - Dessalement de l’eau de mer et des eaux saumâtres. - Éditions Tec et Doc Lavoisier.
-
(4) - AQUAPROX - Traitement des eaux de refroidissement. - Éditions Tec et Doc Lavoisier.
-
(5) - Mémento technique de l’eau. - Lavoisier, 2 volumes inséparables, 10e éd., vol. 2.
-
(6) - AUDISIO (S.) - Guide multimedia de la corrosion. - Laboratoire...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Tours de refroidissement http://www.picardie.developpement-durable.gouv.fr/…/GUIDECETIAT_cle6fa…
Produits de solubilités http://www.periodni.com/fr/constantes_du_produit_de_solubilite.html
Fiches de données de sécurité http://www.infodyne.fr/fr/reach/liste-des-phrases-de-risques-r.htm
Directive biocide http://www.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/20110405_MardiDGPR_Biocides.pdf http://www.ineris.fr/aida/consultation_document/102
Réglementation légionelles http://www.sante.gouv.fr/legionellose.html
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ISO 11731 (2017), Qualité de l’eau – Dénombrement des Legionella
ISO/TS 12869 (2019), Qualité...
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