Bibliographie & annexes
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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.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de août 2014 par Daniel BILLON-LANFRAY
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Encrassement biologique
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4. Fonction d’un circuit de refroidissement et optimisation énergétique
L’évacuation d’énergie excédentaire d’un procédé donné par l’intermédiaire d’un circuit de refroidissement doit se réaliser :
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en préservant la santé des salariés de l’entreprise qui en assurent l’exploitation et des personnes vivant dans le voisinage du circuit ;
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en assurant la pérennité de l’outil de travail ;
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en assurant un rendement optimal et stable sans perturbation du procédé proprement dit. Le circuit est créé pour améliorer la qualité de la production, il ne doit pas en devenir un élément perturbateur ;
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pour un coût minimal ;
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en contribuant à la bonne image de marque de l’entreprise.
Nous verrons dans les paragraphes suivants que l’utilisation de l’eau dans les circuits de refroidissement génère des dépôts minéraux ou organiques, eux-mêmes associés à des problèmes de corrosion, de tartre ou de développement bactérien.
La formation de dépôt est le principal sinon le seul inconvénient généré par l’eau dans un circuit de refroidissement. Son inhibition réside dans une bonne hygiène du circuit qui doit être préventive plutôt que curative.
Le dépôt quelle que soit sa nature, entraîne la corrosion, la baisse du rendement des échanges thermiques (tableau 8) et le risque de présence de légionelles dans la vapeur.
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Fonction d’un circuit de refroidissement et optimisation énergétique
BIBLIOGRAPHIE
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(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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