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Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie industriel G 1 220 - 1 Pollution industrielle de l’eau Stratégie et méthodologie par Jean-Claude BOEGLIN Ingénieur chimiste, Docteur ès sciences Président d’honneur de l’Institut de recherches hydrologiques (IRH) – environnement, Nancy Conseiller scientiﬁque de l’Institut de promotion industrielle (IPI) – environnement indus- triel, Colmar es problèmes posés par les ressources en eaux et leur pollution sont à pré- sent de plus en plus à l’ordre du jour ; longtemps négligés, ils ne peuvent plus être considérés comme accessoires. Pour l’industriel, l’eau est devenu un critère important, une matière première comme les autres. Il doit tenir compte de son coût pour établir ses prix de revient. L’augmentation continue des besoins en eau, dans la grande majorité des techniques de fabrications industrielles, le conduit à faire face à un certain nombre de contraintes liées à cette consommation d’eau. L’objet de cet article est de montrer comment il convient d’aborder un pro- blème de pollution industrielle sur le plan stratégique et méthodologique dans la mesure où il faut considérer la station d’épuration, non comme une machine épurante à tout faire, mais comme l’ultime remède à apporter aux méfaits de la pollution car, de toute évidence, c’est la solution la plus onéreuse et la moins satisfaisante pour l’environnement. 1. Vers une approche globale et la maîtrise de la pollution industrielle.................................................................... G 1 220 - 2 1.1 Contraintes liées à l’origine de l’eau........................................................... — 2 1.2 Contraintes liées aux rejets ......................................................................... — 2 2. Étude-diagnostic de la pollution aqueuse émise............................. — 2 2.1 Enquête préliminaire.................................................................................... — 2 2.2 Établissement du bilan détaillé de la pollution et de l’utilisation de l’eau — 3 2.3 Examen des possibilités technico-économiques de réduction des débits d’eaux à traiter .................................................................................. — 3 2.3.1 Lutte contre le gaspillage.................................................................... — 3 2.3.2 Déﬁnition des mesures visant à une meilleure utilisation de l’eau — 4 2.4 Réduction de la pollution à la source. Technologies propres................... — 5 2.4.1 Limitation de la pollution par récupération des matières premières, déchets et sous-produits ................................................. — 5 2.4.2 Techniques propres............................................................................. — 5 2.4.3 Mise en œuvre de procédés propres................................................. — 6 2.5 Restructuration du réseau d’assainissement............................................. — 8 2.6 Avant-projet déﬁnissant le schéma directeur d’assainissement.............. — 9 3. Étude du schéma de traitement des eaux résiduaires ................... — 9 3.1 Méthodologie utilisée pour la déﬁnition des ﬁlières de traitement des eaux usées et des boues.............................................................................. — 9 3.2 Méthodes et matériels d’évaluation ........................................................... — 9 3.2.1 Essais de laboratoire et en petite installation pilote......................... — 9 3.2.2 Essais en installations pilotes semi-industrielles ............................. — 11 4. Prestations d’un bureau d’ingénieur-conseil. Maîtrise d’œuvre....................................................................................... — 12 5. Conclusion.................................................................................................. — 12 Références bibliographiques.......................................................................... — 12 L POLLUTION INDUSTRIELLE DE L’EAU _______________________________________________________________________________________________________ Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. G 1 220 - 2 © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie industriel 1. Vers une approche globale et la maîtrise de la pollution industrielle 1.1 Contraintes liées à l’origine de l’eau Pour l’alimentation des sites industriels, on peut avoir recours à l’eau de ville mais son coût est élevé et ne fait qu’augmenter. La contribution des eaux souterraines va en décroissant, les eaux de forage possèdent une qualité généralement satisfaisante et sont peu taxées, mais la taxation devrait nettement augmenter au cours du 6e plan de l’Agence de l’eau. On est de plus en plus contraint de recourir à des eaux de surface malheureusement soumises à la pollution. La qualité dégradée des eaux de rivière impose à l’industriel de réaliser un traitement de l’eau souvent très poussé avant utilisation, qui par la suite est de plus en plus onéreux. 1.2 Contraintes liées aux rejets Pour ses eaux résiduaires, l’industriel paie une taxe d’assainisse- ment à la municipalité qui traite ses efﬂuents et une taxe de rejet à l’Agence de l’eau. Là encore, il faut prévoir une augmentation subs- tantielle de cette taxe en cours du 6e plan de l’Agence de l’eau. On note d’une manière générale un renforcement de la législation qui réglemente de plus en plus sévèrement, la qualité de l’eau au rejet et les performances épuratoires des stations d’épuration. Une nouvelle directive européenne impose, par ailleurs, aux industriels un degré de ﬁabilité d’exploitation des installations de traitement très élevé. Enﬁn, on ne peut plus négliger l’importance des facteurs de rela- tion de l’entreprise avec son voisinage, la presse et l’opinion. Aujourd’hui, les aspects liés à l’environnement font partie des élé- ments stratégiques qui permettent d’apprécier la valeur d’un éta- blissement industriel dans son ensemble. L’image de marque d’une entreprise peut être renforcée ou détériorée, dans son impact commercial, selon que le public ressent positivement ou négative- ment son approche environnement. Face à ces contraintes, il apparaît de plus en plus fondamental, de raisonner sur les besoins globaux en eau d’un site industriel et par suite dans une nouvelle approche : — modifier et redéfinir notre réflexion sur l’utilisation de l’eau en quantifiant les besoins exacts en qualité et en quantité, aux divers stades du procédé de la fabrication ; — puis trouver et mettre en œuvre des solutions techniques qui permettront de mieux maîtriser les flux polluants, en apportant une plus grande valeur ajoutée globale à l’industriel. L’industriel se trouvant dans la nécessité d’épurer les eaux usées rejetées par son usine pense immédiatement à la solution qui consiste à implanter une station d’épuration adaptée à la nature des rejets à traiter et susceptible d’atteindre les performances exigées pour préserver le milieu naturel. Le choix d’une ﬁlière de traitement des efﬂuents et le dimension- nement des ouvrages constitutifs nécessitent une connaissance pré- cise non seulement de la quantité globale de pollution rejetée mais aussi de son évolution au cours du temps. Ces renseignements peu- vent être obtenus en effectuant l’opération appelée bilan de pollu- tion. Cette opération est de toute façon indispensable lorsqu’il s’agit de mettre en œuvre une station de traitement. Une autre démarche plus fructueuse est possible sur le plan technico-économique, elle consiste : — dans l’optique d’une meilleure gestion de l’eau, d’accepter de remettre en cause l’utilisation de l’eau dans l’usine et la conception des circuits d’eau existants, dans le but de réduire au moyen de mesures préventives les débits d’eau à traiter ; — à considérer que, en fabrication, produire c’est gérer un bilan matière et du travail, et que lutter contre la pollution industrielle revient à analyser ce bilan matière au regard de tous les sous- produits et contaminants indésirables que l’on est susceptible de retrouver dans l’eau. Instruire et poser de façon rationnelle un problème d’eaux rési- duaires industrielles rend obligatoire la gestion et la maîtrise de la pollution, qui doit être analysée à la source des activités de l’usine et dans les procédés de fabrication eux-mêmes. Pour procéder selon cette démarche, une étude détaillée du pro- blème de pollution posé doit être réalisée, en vue de l’établissement d’un schéma directeur de lutte antipollution approprié pour le traite- ment des rejets évacués par l’usine. Pour créer une démarche logique de l’esprit envers ces problèmes de pollutions industrielles, nous allons rassembler ici les idées générales qui gouvernent les choix techniques conduisant à la réso- lution du problème considéré et dégager une sorte de trame utilisa- ble dans la plupart des cas pour l’étude des eaux résiduaires. Le contenu de toute « étude » sérieusement menée [2] doit comporter deux phases successives : — l’étude-diagnostic de la pollution aqueuse de l’usine avec la définition des mesures visant une meilleure utilisation de l’eau et la recherche des possibilités de réduction de la pollution au niveau de l’outil de production ; — puis l’étude du schéma de traitement des eaux résiduaires portant sur l’analyse des différentes solutions de traitement envisa- geables en vue du choix du traitement à retenir sur la base de considérations aussi bien techniques qu’économiques. 2. Étude-diagnostic de la pollution aqueuse émise On considérera comme principe de base que l’épuration propre- ment dite des eaux résiduaires émises par un établissement indus- triel ne doit être envisagée qu’à la suite d’un processus dont les premières étapes consistent à intervenir dans l’usine elle-même, pour rechercher par tous les moyens une réduction du ﬂux polluant, puis une collecte et une évacuation rationnelles des efﬂuents rési- duaires à traiter. L’étude sur le plan de sa consistance comportera plusieurs parties dont la réalisation pratique s’effectue selon une certaine chronolo- gie. 2.1 Enquête préliminaire Toute étude concernant les possibilités de traitement des efﬂuents résiduaires d’une usine doit être précédée par une enquête approfondie, qui a pour but de préciser les éléments nécessaires à une bonne connaissance de la pollution de l’usine : — caractéristiques de la production de l’usine (nature, quantités et qualités des fabrications), avec examen des projets d’extensions ; — bilan quantitatif de la production, distribution et utilisation de l’eau dans l’usine (eau industrielle, déminéralisée et potable) ; — recensement et localisation des diverses sources de pollution solide et liquide (sources permanentes ou accidentelles) ; _______________________________________________________________________________________________________ POLLUTION INDUSTRIELLE DE L’EAU uploads/Industriel/ pollution-industrielle-de-l-x27-eau-strategie-et-methodologie.pdf