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RÉSUMÉ
L'eau est un élément essentiel dans la fabrication des papiers et cartons, 95 à 98 % des eaux utilisées pour le procédé sont déjà recyclées en interne. Les contraintes environnementales incitent les papetiers à réduire toujours plus l'utilisation d'eau claire et à développer des stratégies de gestion d'eau conduisant à une production de papiers de qualité avec un minimum d'eau claire. Cet article décrit les difficultés induites par la réduction des utilisations d'eau, mais aussi les bonnes pratiques de gestion des eaux qui permettent d'en diminuer les impacts sur la productivité et le milieu naturel.
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Sylvie NIVELON : Ingénieur de l'École française de papeterie et des arts graphiques - Ingénieur de recherche au Centre technique du papier, Grenoble, France
INTRODUCTION
La gestion de l'eau en papeterie a une importance primordiale ; en effet, l'eau est un élément essentiel dans le processus de fabrication du papier, elle remplit différentes fonctions durant la production : elle est le support des matières premières, leur véhicule dans toute la filière de fabrication, elle transporte l'énergie sous forme de vapeur, elle assure le refroidissement et la lubrification des nombreux éléments tournants, elle maintient la propreté de la machine à papier et enfin elle permet aux fibres de s'organiser sous la forme d'un matelas homogène pour former une feuille de papier.
Sous l'angle historique, l'industrie papetière a été considérée comme une grande consommatrice d'eau et comme un facteur significatif de pollution en raison de ses rejets dans l'environnement. Pourtant depuis ces 40 dernières années, et grâce à un certain nombre de mesures au niveau de l'environnement, tant sur le plan interne que sur le plan externe, les émissions vers le milieu récepteur ont été diminuées de 90 %, voire plus.
La consommation spécifique d'eau (m3/tonne de papier produit) des sites français de production de papiers et cartons a diminué considérablement : toutes sortes confondues, elle avoisinait 80 m3/t en 1974, elle est inférieure à 16 m3/t de nos jours. Pour arriver à cette situation, l'industrie papetière a dû développer des solutions afin de pouvoir recycler les eaux de procédé chargées en matières en suspension, en matières solubles et colloïdales, organiques et inorganiques. Cela a été permis grâce aux efforts de recherche et de mise au point de nouveaux matériels toujours plus performants. C'est aussi le fruit des investissements colossaux consentis par cette industrie en matière d'optimisation des procédés et d'environnement.
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3. Utilisations d'eau claire en papeterie
3.1 Production d'énergie
L'énergie en papeterie est utilisée sous forme de vapeur et d'électricité.
La vapeur alimente principalement les caissons vapeur, les cylindres sécheurs et les cuissons des amidons (figure 2). Elle peut aussi être utilisée pour chauffer les suspensions fibreuses par injection directe. Elle est produite à partir des condensats en retour des cylindres sécheurs et d'un appoint d'eau claire pour compenser les pertes vapeur et la purge de la chaudière. L'eau nécessaire en appoint à la production de vapeur requiert un traitement poussé par des adoucisseurs (filtre et résines échangeuses d'ions) ou des chaînes de déminéralisation (filtre et osmose inverse).
L'électricité utilisée peut être produite sur place par cogénération. La cogénération consiste à produire et à utiliser simultanément de l'énergie calorifique et de l'énergie mécanique à partir d'une même énergie primaire et au sein de la même installation. Sur les sites papetiers, il s'agit de coproduire de la vapeur et de l'électricité. Quels que soient les systèmes de cogénération installés, ils font intervenir des turbines vapeur ou/et gaz. Les refroidissements des groupes hydrauliques des paliers des turbines sont assurés par de l'eau claire.
HAUT DE PAGE3.2 Production de vide
La production de vide peut être réalisée grâce à différents systèmes : les pompes à vide et les soufflantes centrifuges . Les principales technologies de pompes à vide que l'on retrouve en papeterie sont : les pompes à anneaux liquides et les pompes à lobes rotatifs. Les besoins en eaux de ces deux technologies sont très différents.
Les pompes à vide les plus utilisées dans l'industrie papetière sont les pompes à anneaux liquides. Les débits d'eau d'étanchéité de ces pompes sont très importants (10 à 15 m3/h...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - VALLETTE (P.), DE CHOUDENS (C.) - Le bois, la pâte, le papier. - Livre CTP.
-
(2) - ZIPPEL (F.) - Water management in paper mills. - Livre.
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(3) - MOLIN (C.), OSSARD (S.), GUILLET (F.) - Maîtrise de l'énergie dans l'industrie des pâtes. - Papiers, Cartons. Livre CTP.
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(4) - Guide d'économie d'énergie en fabrication du papier. - HydroQuébec, (2010).
-
(5) - BOUVET (C.) - Les critères de choix d'une pompe à vide. - Info Chimie magazine no 452 (déc. 2003).
-
(6) - ADEME - Compresseurs d'air. - DABEE, Département Industrie et Agriculture (2006).
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Guides pour la mise en place de l'autosurveillance et le « Suivi Régulier des Rejets » http://www.pays-de-la-loire.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/vade-mecum_autosurveillance_cle2c557f.pdf http://www.eau-seine-normandie.fr/fileadmin/mediatheque/Entreprise/REDEVANCES/GUIDE_SUIVI_REGULIER_REJETS/Guide_SRR_internet_-_version_au_10-10-2011.pdf
Déclaration en ligne des données d'autosurveillance https://gidaf.developpement-durable.gouv.fr/Gidaf/
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