Bien investir, l étude préalable avant travaux

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1 Mise en œuvre des meilleures techniques disponibles en traitements de surfaces 01 Bien investir, l étude préalable avant travaux Étape 1 : bilan de la situation initiale Informations générales sur l activité Nature des traitements réalisés, surfaces traitées Consommation de matières premières et de produits chimiques Description des chaînes (gammes opératoires, composition des bains ) Perspectives d évolution de l activité à court et moyen termes L objectif de l étude préalable est de mener une réflexion globale sur la mise en oeuvre des meilleures techniques disponibles sur un site. C est l étape indispensable lors de la refonte complète du dispositif de traitement des rejets. Le périmètre de l étude couvre les procédés de traitements de surfaces et de détoxication des effluents. Analyse des procédés de traitements de surfaces Pour chaque opération de traitement de surface (dégraissage, décapage, dépôts électrolytiques ) : Évaluer les consommations d eau en quantifiant l évaporation ; Identifier la nature des polluants (émission éventuelle de substances dangereuses : Cd, Pb, Ni ) Déterminer les flux émis en précisant leur destination (absence de traitement, station, déchets ) Calculer la consommation spécifique d eau par fonction de rinçage Analyse du dispositif de traitement des effluents Description du dispositif actuel Principe de fonctionnement, présentation des principaux équipements, capacité de traitement, inventaire des réactifs utilisés Coûts de fonctionnement, problèmes rencontrés Performances : pollution émise et fiabilité Bilan déchet : origine, nature, quantité, destination Étape 2 : définir les contraintes et objectifs à atteindre contraintes réglementaires : arrêté préfectoral d autorisation, autorisation spéciale de déversement si raccordement vers une station urbaine, normes de qualité environnementale du milieu récepteur... contraintes techniques (surface et place disponibles) les autres contraintes (financières, politique de groupe, clients, voisinage ) Étape 3 : étudier les possibilités de réduction des consommations d eau et de pollution à la source Inventorier les bonnes pratiques Réduction des entraînements : augmentation des temps d égouttage, choix des montages, position des pièces sur les montages, remontage des rinçages Optimisation de la gestion des bains (suivi analytique, fiche de maintenance ) Proposition de formulations moins polluantes et moins toxiques Identifier les techniques Aménagement des rinçages Techniques de recyclage des rinçages Régénération des bains actifs

2 Bien investir, l étude préalable avant travaux (suite) 01 Étape 4 : élaboration des différents scénarios de gestion des rejets Chaque scénario envisagé devra présenter : les mesures de réduction de consommation d eau et de pollution à la source retenues ; les nouveaux flux de pollution et volumes d effluents à traiter ; les dispositifs de traitement des effluents envisagés, leur efficacité et fiabilité, avantages, inconvénients ; les nouveaux flux nets émis ; les coûts d investissement et fonctionnement. Étape 5 : conclusion de l étude La conclusion fera apparaître : le scénario de gestion des effluents retenu avec la motivation du choix ; le prolongement de l étude si nécessaire : cahier des charges pour consultation de fournisseurs, essais pilotes pour valider une option technique Les 6 agences de l eau sont des établissements publics du ministère de l Écologie, de l Énergie, du Développement durable et de l Aménagement du territoire. Elles ont pour mission de financer les ouvrages et les actions qui contribuent à lutter contre les pollutions des milieux aquatiques

3 Mise en œuvre des meilleures techniques disponibles en traitements de surfaces 02 Aménagement des rinçages 1 Rinçage multiple en cascade C est le type de rinçage le plus souvent utilisé dans les ateliers de traitement de surfaces. L eau brute est introduite dans la dernière cuve de rinçage et passe en cascade jusqu à la première cuve, c est-à-dire en contre-courant du transfert des pièces rincées. L économie d eau obtenue grâce à l augmentation du nombre de cuves de rinçage est importante. En pratique, on utilise le plus souvent les rinçages en cascade 2, 3 et 4 postes. Exemple Pour un entraînement q = 5 l/h et un rapport de dilution Rd = 2000 Débit de rinçage : Q = l/h avec 1 rinçage simple Q = 220 l/h avec 2 rinçages cascade L eau de rinçage des pièces constitue le débit hydraulique principal à traiter. Afin de minimiser la taille des dispositifs de dépollution il convient de maîtriser ce débit en : optimisant les temps d extraction des pièces et d égouttage ; minimisant les rétentions sur les pièces (structure du montage, positionnement des pièces ) ; pilotant les apports et débits d eau de rinçage ; structurant les rinçages. Rappel réglementaire : l arrêté ministériel du 30 juin 2006 relatif aux installations de traitement de surfaces limite les consommations d eau de rinçage à 8 l/m 2 de pièces traitées/fonction de rinçage. q Bain Co 2 - Rinçage statique Un rinçage statique est un pré-rinçage qui sert à retenir une partie de la pollution en provenance du bain de traitement. Il permet aussi, parce qu il réduit la concentration du liquide entraîné, de réduire le débit du rinçage qui suit. Si il est placé derrière un bain chaud, il peut être remonté dans le bain de traitement ce qui permet d économiser les produits (attention aux remontées de polluants qui pourraient altérer la qualité du traitement de surface ou la durée de vie du bain). Il n est pas alimenté en continu par de l eau fraîche, mais renouvelé quand il atteint environ 20 % de la concentration du bain qui le précède. Les rinçages statiques précèdent souvent un rinçage recyclé sur résines échangeuses d ions. C 1 C 2 Cn Bain Co Une seule alimentation en eau Q Rinçage statique Vidanges périodiques Q = 65 l/h avec 3 rinçages cascade Cet exemple montre l intérêt d une rationalisation des rinçages, outil puissant pour : consommer moins d eau à qualité de rinçage égale ; réduire ainsi les coûts d achat d eau et de dépollution ; augmenter la qualité du rinçage sans augmenter la consommation d eau. Rinçage statique Rinçage courant ou recyclé sur résines

4 Aménagement des rinçages (suite) Rinçage par aspersion : Ce système de rinçage est réalisé le plus souvent soit : par aspersion au-dessus d un bain de traitement chaud ; dans une cuve vide où les pièces sont aspergées par un jet d eau ; en combinaison avec un rinçage au trempé. A la sortie du rinçage au trempé, la rampe d aspersion entre en Bain de travail action et rince une seconde fois les pièces en alimentant ainsi la cuve de rinçage en contre-courant. Un rinçage par aspersion est assimilable à une cascade à nombre important de postes. Bain Égouttures Bain Rinçage La qualité de rinçage est améliorée grâce à un effet hydromécanique, surtout quand on emploie simultanément l air comprimé pour pulvériser l eau. Il permet de réaliser une économie de place et de matériel. Attention : risque de formation d un aérosol. Les 6 agences de l eau sont des établissements publics du ministère de l Écologie, de l Énergie, du Développement durable et de l Aménagement du territoire. Elles ont pour mission de financer les ouvrages et les actions qui contribuent à lutter contre les pollutions des milieux aquatiques

5 Retour d expérience sur les meilleures techniques disponibles en traitements de surfaces 03 Rejet zéro sur site, combinaison évaporateur et résines échangeuses d ions Société Richard (95) : 25 salariés, façonnier multimétaux cadmiage/argentage/ nickelage nickelage (chimique et électrolytique) chromatation Situation avant travaux Station physico-chimique (8 M 3 /j). Rejet zéro Cadmium sur échangeurs d ions mobiles. Envoi de bains concentrés en centre (90 t/an) Problème de rejet de nickel et DCO Coûts de fonctionnement : /an Situation après travaux Atelier en rejet zéro sur site Rinçages recyclés sur échangeurs d ions fixes Prétraitement des éluats de régénération des résines dans le dispositif physico-chimique existant avant évaporation Distillat recyclé en amont de la déminéralisation des rinçages Traitement des bains usés et concentrat d évaporateur en centre agréé Infos Principe de fonctionnement de l évaporateur type pompe à chaleur (PAC) : la chaleur nécessaire à l évaporation de l effluent est apportée par la compression d un gaz qui, au contact de l effluent via un échangeur, va lui céder son énergie. Lorsque ce gaz est détendu et refroidi par échangeur d air, il va céder ses frigories permettant la condensation des vapeurs formées. Un dispositif de mise sous vide par venturi permet, tout en aspirant le distillat, d abaisser la température d ébullition. (30-40 C avec un vide de mbar). Schéma de principe Eau de ville Reprise des rinçages rinçage recyclé Adoucisseur Osmoseur Rinçages morts Éluats de régénération des résines Charbon actif Cation fort Anion faible eaux décantées Évaporateur Distillat avant traitement Neutralisation Reprise des boues concentrat bains usés Envoi en centre agréé

6 Rejet zéro sur site, combinaison évaporateur et résines échangeuses d ions (suite) 03 Nature des travaux réalisés Atelier : Restructuration des chaînes atelier TS Mise en place de rétentions sélectives Coûts : 150 k Épuration : Osmose inverse (conditionnement eau de process) Échangeurs d ions fixes et unité de régénération automatique Évaporateur type pompe à chaleur (PAC) Génie civil, collectes Coûts : 450 k Résultats Atelier en rejet zéro sur site Coûts de fonctionnement Volume d effluent à évaporer : 620 m 3 /an Consommation électrique : Achat de réactifs/maintenance : MO interne (2h/j) : Quantité de concentrés traitée en centre : 200 tonnes ( /an) Total : /an (situation antérieure : /an) Dispositif mis en service en 2003 Avantages Suppression de tout rejet sur site Rinçages alimentés avec un bon débit et une eau de très bonne qualité Limites Dispositif complexe à gérer (résines + réacteur physico-chimique + évaporateur) Investissement et coûts de fonctionnement importants Les 6 agences de l eau sont des établissements publics du ministère de l Écologie, de l Énergie, du Développement durable et de l Aménagement du territoire. Elles ont pour mission de financer les ouvrages et les actions qui contribuent à lutter contre les pollutions des milieux aquatiques

7 Retour d expérience sur les meilleures techniques disponibles en traitements de surfaces 04 Rejet zéro sur site, combinaison traitements membranaires et évaporateur Société Anoxyd (25) : 25 salariés, traitement de surface de l aluminium CA : 2,2 M Situation avant travaux Station physico-chimique avec électrocoagulation (1,4 m 3 /h) Coûts de fonctionnement : 28 k /an Situation après travaux Après une étape de prétraitement physico-chimique, effluents filtrés successivement sur membranes de microfiltration et d osmose Recyclage de l eau filtrée vers l atelier Traitement des rétentats issus des 2 étapes de filtration membranaire dans un évaporateur à compression mécanique de vapeur (CMV) Recyclage du distillat de l évaporateur vers l atelier et élimination du concentrat en centre agréé Infos La séparation membranaire permet d arrêter sélectivement les molécules suivant leur taille ou leur masse moléculaire. On distingue plusieurs techniques en fonction de la taille des particules à séparer : Microfiltration (1 à 5 bars) : 1-0,1µm, particules, colloïdes Ultrafiltration (1 à 5 bars) : 0,1-0,01µm, macromolécules (huile), colloïdes Nanofiltration (5 à 20 bars) : 0,01-0,001µm, petites molécules (M > 300 g/mol) Osmose inverse (30 à 60 bars) : <0,001µm (sels) oxydation sulfurique (anodisation) conversion chimique sans chrome coloration brillantage, matage dégraissage, décapage, microbillage Schéma de principe Prétraitement physico-chimique Microfiltration 1,2 m 3 /h 1 m 3 /h Osmose inverse 800 l/h Production Déshuilage 200 l/h 200 l/h Évaporateur Concentrat Distillat 350 l/h Centre de traitement agréé

8 Rejet zéro sur site, combinaison traitements membranaires et évaporateur (suite) 04 Nature des travaux réalisés Déshuilage Microfiltration/osmose inverse Evaporateur compression mécanique de vapeur (400 l/h) Coûts : 500 k Résultats Suppression de tout rejet industriel sur site Recyclage vers les rinçages, d une eau de qualité exempte de métaux (conductivité de l ordre de 80 à 180 µs) Coûts de fonctionnement Consommation électrique : 50 kwh/h sur 4 jours Achat de réactifs MO interne (4 h/j) Quantité de concentrés traitée en centre : 220 m 3 /an Total : /an Dispositif mis en service en 2005 Retour d expérience : Mise au point de la station durant plus d un an Lavage des membranes nécessaire en moyenne tous les deux jours (variable en fonction de la production et de la qualité des effluents) Aucun problème rencontré en production lié au recyclage de l eau vers l atelier Avantages Association des techniques membranaires permettant de limiter le dimensionnement de l évaporateur Limites Dispositif complexe à gérer du fait de la multiplicité des techniques Coûts de fonctionnement et d investissement élevés Les 6 agences de l eau sont des établissements publics du ministère de l Écologie, de l Énergie, du Développement durable et de l Aménagement du territoire. Elles ont pour mission de financer les ouvrages et les actions qui contribuent à lutter contre les pollutions des milieux aquatiques

9 Retour d expérience sur les meilleures techniques disponibles en traitements de surfaces 05 Traitement d effluents de zingage par électrocoagulation avec finition sur échangeurs sélectifs Société PSES (52) : 10 personnes Sous-traitant spécialisé dans le zingage Traitements : dégraissage décapage zingage passivation Aménagements réalisés dans le cadre de l implantation de l activité sur un nouveau site avec création d un atelier de traitement de surfaces et d un traitement complet des effluents. Situation avant travaux Rejet des rinçages finaux après neutralisation vers la station urbaine Envoi des concentrés en centre de traitement agréé Problème de maîtrise des rejets de métaux Situation après travaux Traitement des effluents par électrocoagulation avec finition sur résines échangeuses d ions avant rejet au milieu naturel (2 m 3 /h). Recyclage partiel (50 %) des eaux traitées Schéma de principe Effluents chromiques Rinçage bains usés Effluents acido basiques Rinçage bains usés Infos L électrocoagulation est un procédé d'électrolyse à électrodes solubles qui met en solution des cations métalliques (Fe3+, Al 3+) facilitant l agglomération des particules solides fines et notamment des matières colloïdales. La précipitation de ces cations sous forme d hydroxydes lors de la neutralisation contribue à augmenter le volume de boue produit. Les résines sélectives sont des échangeurs cationiques qui permettent de retenir une partie des métaux résiduels présents dans les effluents ayant fait l objet d une détoxication classique. Cellule d électrocoagulation Bisulfite de sodium Coagulation CaCl 2 Neutralisation réduction C 6+ NaOH Filtre presse Post neutral Rivière avant rejet Résine de finition Charbon actif

10 Traitement d effluents de zingage par électrocoagulation avec finition sur échangeurs sélectifs (suite) 05 Nature des travaux réalisés Aménagement nouvel atelier : Mise en place de rinçages cascades triples Implantation des chaînes sur rétentions sélectives Travaux épuration : Déchromatation Électrocoagulation avec passage de la totalité de l effluent sur filtre-presse Finition sur charbon actif et résine cationique sélective Résultats Recyclage de près de 50 % des eaux traitées vers les rinçages après décapage et dégraissage Qualité du rejet : DCO < 200 mg/l ; Cr 6+ : < 0,1 mg/l ; Zn, Al, Fe < 0.5 mg/l Coûts de fonctionnement (hors main d œuvre ) : Changement des plaques aluminium : Régénération des résines de finition : 600 Réactifs : Évacuation des boues en décharge classée : 500 Pièces détachées : Total Dispositif mis en service en 2007 Retour d expérience : Cellule d électro-coagulation vidangée et nettoyée deux fois par semaine Changement des plaques (anodes) quand l intensité du courant chute Avantages Faible coût d exploitation Traitement performant Les 6 agences de l eau sont des établissements publics du ministère de l Écologie, de l Énergie, du Développement durable et de l Aménagement du territoire. Elles ont pour mission de financer les ouvrages et les actions qui contribuent à lutter contre les pollutions des milieux aquatiques

11 Retour d expérience sur les meilleures techniques disponibles en traitements de surfaces 06 Rejet zéro sur site, traitement des effluents de décapage acier inox par évapo-concentration Société SDMS (38) : 100 salariés chaudronnerie aciers inox dégraissage phosphorique décapage acide fluonitrique passivation nitrique Situation avant travaux des bains usés, rinçages et bains morts pour envoi en centre de traitement agréé Coûts de fonctionnement annuels : environ liés à l élimination de près de 100 t de déchets /an Situation après travaux Maintien du traitement des bains usés concentrés en centre agréé Concentration in situ des rinçages par évaporation (capacité de traitement : 1,5 m 3 /j) avec traitement des concentrats en centre agréé Schéma de principe Infos Principe de l évaporateur à compression mécanique de vapeur (CMV) : L énergie nécessaire à l évaporation est générée par compression des vapeurs formées puis transférées à l effluent via un échangeur de chaleur. Le processus d évaporation est initié par un réchauffeur électrique. Avantage de la technologie (CMV) / l évaporateur type pompe à chaleur (PAC) : consommation électrique /m 3 évaporé nettement plus faible, CMV mieux adapté aux plus gros débits. Déminéralisateur Résines échangeuses d ions Recyclage vers atelier Déshuileur des rinçages 5m 3 Réacteur de neutralisation à la soude 1,5m 3 Évaporateur Type CMV 120 l/h Filtration sur charbon actif des distillats 5m 3 des concentrats Envoi en centre de traitement

12 Rejet zéro sur site, traitement des effluents de décapage acier inox par évapo-concentration (suite) 06 Nature des travaux réalisés Réacteur de neutralisation à la soude en amont de l évapo-concentreur Evaporateur (120 l/h) de type Compression Mécanique de Vapeur (CMV) Système de recyclage du distillat après déshuilage et finition sur charbons actifs Investissement : bâtiment et dispositif de traitement des eaux : 257 k Résultats Volume d effluents à faire éliminer en centre agréé divisé par 10 Qualité de l eau recyclée satisfaisante en particulier sur les métaux et les sels Valeur de DCO élevée (~300 mg/l en moyenne) Coûts de fonctionnement : Conso. électrique : h x 11 kw/h : Divers : achat de réactifs : Maintenance du constructeur + composants de remplacement : Concentrés traités en centre + transport (10 t ) : MO interne : 150 h / an Total (hors main d œuvre) /an Dispositif mis en service en 2003 Retour d expérience : Tenir compte d un surplus d heures à passer les premières années pour optimiser les réglages de l évapoconcentrateur. Problèmes de moussage résolus par : des réglages de l évaporateur ; l utilisation d un nouveau dégraissant ; la mise en œuvre d un anti-mousse adéquat. Les 6 agences de l eau sont des établissements publics du ministère de l Écologie, de l Énergie, du Développement durable et de l Aménagement du territoire. Elles ont pour mission de financer les ouvrages et les actions qui contribuent à lutter contre les pollutions des milieux aquatiques

13 Retour d expérience sur les meilleures techniques disponibles en traitements de surfaces 07 Rejet zéro sur site : recyclage des rinçages sur échangeurs d ions mobiles Société SATEC (78) : façonnier multimétaux, 35 personnes Situation avant travaux Station physico-chimique vieillissante (8m 3 /j). rejet zéro cadmium (EIM) Coûts de fonctionnement : /an Rétentions inadaptées Situation après travaux Recyclage des rinçages finaux sur échangeurs d ions mobiles (régénérés en centre agréé) Traitement en centre agréé des bains concentrés et des rinçages morts placés en amont du rinçage final Suppression de tout rejet industriel sur site Infos Les échangeurs d ions ou résines sont des substances granuleuses insolubles possédant des groupements actifs capables d échanger leurs ions mobiles avec les ions de même signe contenus dans les solutions à traiter. Les résines anioniques et cationiques échangent respectivement les anions et les cations. étamage/chromage/ phosphatation cadmiage cyanuré/ argentage/nickelage cuivrage/zingage oxydation anodique/ chromatation Schéma de principe s concentrés acido-basiques : traitement en centre s concentrés cyanurés : traitement en centre Arrivée des rinçages acido-basiques Alimentation rinçages acides Tampon amont Charbon actif Cation fort Anion faible Tampon aval Arrivée des rinçages cyanurés Alimentation rinçages cyanurés Tampon amont Charbon actif Cation fort Anion faible Anion fort Tampon aval

14 Rejet zéro sur site : recyclage des rinçages sur échangeurs d ions mobiles (suite) 07 Nature des travaux réalisés Restructuration atelier : 110 k Aménagements rinçages (2 rinçages morts + rinçage recyclé) Mise en place de rétentions sélectives Travaux épuration : 120 k des concentrés et création de 2 réseaux d effluents, un réseau alcalin cyanuré et un réseau acide. s amont-aval : 3 m 3 Réseau alcalin cyanuré : charbon actif (150 l), cation fort (125 l), anion moyen (100 l), anion fort (100 l) Réseau acide : charbon actif (150 l), cation fort (125 l), anion faible (150 l) Résultats Atelier en rejet zéro sur site Coûts de fonctionnement Volume de résines régénéré/an : l (8 000 /an) Quantité de concentrés traitée en centre agréé : 45 t/an ( /an) Total coûts de fonctionnement : / (station physico-chimique) Dispositif mis en service en 2003 Retour d expérience : Recirculation permanente des rinçages sur les échangeurs d ions mobiles réduction des fréquences de régénération des résines Avantages Coûts d investissements limités Technologie éprouvée Facilité de gestion/ entretien aisé Coûts de fonctionnement évoluant avec l activité industrielle Limites Adapté aux faibles flux polluants Nécessité de bien maîtriser les entraînements de pollution dans les rinçages Les 6 agences de l eau sont des établissements publics du ministère de l Écologie, de l Énergie, du Développement durable et de l Aménagement du territoire. Elles ont pour mission de financer les ouvrages et les actions qui contribuent à lutter contre les pollutions des milieux aquatiques

15 Retour d expérience sur les meilleures techniques disponibles en traitements de surfaces 08 Combinaison détoxication physico-chimique et traitement biologique Société LISI COSMETICS : (53) Fabrication de récipients en aluminium pour la parfumerie CA : M dégraissage, décapage, satinage brillantage, oxydation anodique sulfurique coloration Situation avant travaux Station physico-chimique (300 m 3 /jour), evapo-concentration et traitement extérieur des concentrats de brillantage Rejet au milieu naturel de 1,5 t/j de nitrates et nitrites Coûts de fonctionnement : /an Situation après travaux Renforcement du dispositif de détoxication existant par un réacteur biologique afin de traiter les nitrates / nitrites Réduction des volumes d effluents à traiter en restructurant les rinçages et mettant en place un système de recyclage sur échangeurs d ions fixes Schéma de principe Reprise et stockage Coagulant acide, soude, chaux Méthanol Air : phases aérées (aérobie) et phases non aérées (anoxie) Filtre à sable Infos Principe de fonctionnement SBR (Sequencing Batch Reactor) : La biomasse, nourrie par la DCO des effluents, complémentée par ajout de méthanol, consomme l oxygène des nitrates pour assurer son métabolisme pendant les phases non aérées (anoxie). L azote est éliminé sous forme gazeuse. Après dégradation biologique, l agitation du réacteur biologique est arrêtée. Les bactéries de l épuration décantent et 200 m 3 d eau clarifiée sont retirés, via un collecteur de surface flottant. La biomasse reste donc dans le réacteur contenant encore m 3 de liquide. Le réacteur de m 3 peut alors être à nouveau alimenté avec 200 m 3 d eau à épurer. Le système fonctionne donc sans décanteur après la phase biologique. Coagulation, neutralisation, floculation, décantation Tampon 550m 3 Traitement biologique aérobie 2500m 3 Filtre presse Filtre presse Milieu naturel

16 Combinaison détoxication physico-chimique et traitement biologique (suite) 08 Nature des travaux réalisés Atelier : 310 k Restructuration des chaînes atelier traitements de surfaces Mise en place de rétentions et de collectes sélectives Épuration : k Dispositif physico-chimique 200 m 3 /j Recyclage des rinçages sur échangeurs d ions fixes + unité de régénération automatique Traitement biologique (bassin m 3 ) ; réacteur biologique séquentiel (SBR) par bâchée Génie civil, bâtiment Résultats Diminution du débit de plus de 30 % Flux de nitrate rejeté < 15 kg/j, rendement > 99 %, nitrite < 1 mg/l, azote total < 20 mg/l Coûts de fonctionnement Consommation électrique + gaz : Réactifs, divers : Maintenance : MO interne : Boues : Total : /an (situation antérieure : /an) Dispositif mis en service en 2005 Avantages Efficacité remarquable Limites Coût d exploitation très élevé Les 6 agences de l eau sont des établissements publics du ministère de l Écologie, de l Énergie, du Développement durable et de l Aménagement du territoire. Elles ont pour mission de financer les ouvrages et les actions qui contribuent à lutter contre les pollutions des milieux aquatiques

17 Retour d expérience sur les meilleures techniques disponibles en traitements de surfaces 09 Filtration tangentielle en substitution du décanteur lamellaire Situation avant travaux Station physico-chimique avec décanteur lamellaire (10 m 3 /h) Rejet au milieu naturel Absence de fiabilité du dispositif dans le traitement des métaux lourds du fait d une mauvaise décantation Situation après travaux Séparation des hydroxydes métalliques de l effluent traité par filtration tangentielle (ultra filtration) en remplacement de la décantation lamellaire Infos La séparation membranaire permet d arrêter sélectivement les molécules suivant leur taille ou leur masse moléculaire. L utrafiltation qui fonctionne à une pression inférieure à 5 bars retient les particules et colloïdes > 0.01µm. Société T2R (74) 35 salariés, CA : 6,3 M étamage/chromage/ phosphatation cadmiage cyanuré/ argentage/nickelage cuivrage/zingage oxydation anodique/ chromatation Schéma de principe Rinçages non cyanurés bains usés H + bains usés OH + bains usés cyanurés Rinçages cyanurés Homogénéisation rinçages H + /OH + Décyanuration 2 Décyanuration 1 Ultra filtration 9,6m 3 /h Remise à ph Contrôle final Neutralisation des boues Boues déshydratées Filtre presse

18 Filtration tangentielle en substitution du décanteur lamellaire (suite) 09 Nature des travaux réalisés Fiabilisation de la station de détoxication via un pilotage par automate Décyanuration Neutralisation à la chaux en remplacement de la soude Séparation des matières en suspension par filtration tangentielle assurée par deux modules d ultrafiltration représentant une surface de 16 m² (capacité de traitement évaluée à 9,5 m³/h) Déshydration sur filtre presse des boues issues du rétentat de l ultra-filtration avant élimination en centre agréé Coûts : 380 K Résultats Conformité permanente de la qualité des rejets avec l arrêté ministériel du 30 juin 2006 Coût de fonctionnement : environ /an Dispositif mis en service en 2007 Retour d expérience : Durée de la mise au point de l installation 6 mois Entretien des membranes : dispositif de rétro lavage assurant le décolmatage régulier et automatique des membranes. unité de nettoyage périodique des membranes à la lessive de soude et acide chlorhydrique. Avantages Très bons résultats dus à l excellente filtration de l effluent avant rejet Faible encombrement Souplesse liée à la présence de 2 modules d ultra filtration Limites Coût d investissement plus élevé / solution décanteur + filtre à sable Coûts d exploitation accrus en raison de la consommation électrique Nécessité d un entretien régulier Les 6 agences de l eau sont des établissements publics du ministère de l Écologie, de l Énergie, du Développement durable et de l Aménagement du territoire. Elles ont pour mission de financer les ouvrages et les actions qui contribuent à lutter contre les pollutions des milieux aquatiques

19 Retour d expérience sur les meilleures techniques disponibles en traitements de surfaces 10 Rejet zéro, atelier de peinture, centrifugation des bains de dégraissage, traitement des rinçages par évapo-concentration Société JOHN DEERE (70) 420 salariés, fabrication de matériel agricole découpage acier mécano-soudure préparation pièces avant peinture : dégraissage & phosphatation peinture poudre à application électrostatique assemblage pièces Situation avant travaux Peinture primaire : 1 chaîne de peinture mécanisée (solvantée), préparation de surface 2 étages, avec rejet des rinçages au milieu naturel Peinture finition (laque polyuréthane) 1 chaîne de peinture mécanisée 1 cabine de peinture solvantée retouches 1 cabine de peinture pièces de rechange 730 t d eau de cabine de peinture et 174 t de boues de peinture et solvant à éliminer chaque année en centre de traitement et/ou en cimenterie Auto surveillance quotidienne des rejets Situation après travaux Suppression des eaux de cabines de peinture suite à la substitution des peintures solvantées par des peintures poudre Suppression de tout rejet de traitement de surfaces avant peinture : mise en place de système de centrifugation des bains de dégraissage ; aménagement des structures de rinçage ; traitement des rinçages par évaporation. Schéma de principe Infos 1. TRAITEMENT BAINS DE DÉGRAISSAGE 2. RECYCLAGE DES RINÇAGES SUR LES CHAÎNES DE PEINTURE Recyclage bain Centrifugation des bains de dégraissage : les huiles sont extraites dans un séparateur centrifuge avec : un maintien permanent d une bonne qualité de dégraissage ; une réduction du nombre de vidanges des bains ; une élimination à la source des hydrocarbures. Principe de l évaporateur à compression mécanique de vapeur (CMV) : l énergie nécessaire à l évaporation est générée par compression des vapeurs formées puis transférée à l effluent via un échangeur de chaleur. Le processus d évaporation est initié par un réchauffeur électrique. Bains de dégraissage chaîne grosses pièces Rinçage cascades chaîne petites pièces Bains de dégraissage chaîne petites pièces Unité de déshuilage par centrifugation Évaporateur Cuve de stockage des distillats 5m 3 Osmoseur Rinçage cascades chaîne grosses pièces Recyclage bains Envoi des boues en centre de traitement des concentrats Envoi en centre de traitement

20 Rejet zéro, atelier de peinture, centrifugation des bains de dégraissage, traitement des rinçages par évapo-concentration (suite) 10 Nature des travaux réalisés Remplacement du procédé de peintures liquides solvantées par un procédé de peinture poudre (sauf cabine retouche solvantée) Mise en service d un atelier de poudrage organisé en deux lignes : petit et gros gabarits, avec pour chaque ligne une installation spécifique de préparation de surface avant peinture (dégraissage et phosphatation en tunnel avec aspersion automatique, cascades inverses) L installation comprend également : une unité de production d eau osmosée (capacité 4 m 3 /h) ; une unité de centrifugation automatique pour les bains de dégraissage et de phosphatation (débit de fonctionnement l/h), avec pré filtration (25 microns) ; un évaporateur type CMV sur rinçages après dégraissage et phosphatation de capacité de distillation de 160 l/h et de puissance 37 kw. Résultats Rejet zéro sur site Forte réduction du volume de déchets Quantité de concentrés traitée en centre : 11 m 3 /an Coûts : k pour les équipements permettant de fonctionner en rejet zéro 830 k pour les cabines d application de peinture poudre Dispositif mis en service en 2003 Avantages Rejet zéro sur site tranquillité vis-à-vis des risques de pollutions ponctuelles Confort quotidien lié à la suppression de l autosurveillance réglementaire des rejets Commentaire de l exploitant Durée de mise au point de l installation : 1 an. Autonomie de fonctionnement de l évapo-concentration. Coûts d exploitation du dispositif d épuration négligeables par rapport au coût de fonctionnement de l atelier. Les 6 agences de l eau sont des établissements publics du ministère de l Écologie, de l Énergie, du Développement durable et de l Aménagement du territoire. Elles ont pour mission de financer les ouvrages et les actions qui contribuent à lutter contre les pollutions des milieux aquatiques

21 Retour d expérience sur les meilleures techniques disponibles en traitements de surfaces 11 Filtration membranaire en substitution de la décantation Société DECORAL SA (74) 25 salariés, CA : 2 M Activité de traitement de surface spécialisée en Aluminium oxydation anodique sulfurique et sulfurique dure oxydation Anodique chromique brillantage, décapage, satinage coloration tribofinition Situation avant travaux Station physico-chimique (4m 3 /h) Coûts de fonctionnement: HT Situation après travaux Le déménagement a permis de mettre en oeuvre les travaux rendus impossibles par la configuration du site historique de l entreprise et notamment: l automatisation et la mise en place de rinçages à triple cascade au niveau des chaînes de traitement; la reprise de l ensemble des dispositifs de prévention des pollutions accidentelles; le traitement de l ensemble des effluents: eaux de rinçages, de colmatage, les effluents dilués et concentrés, les rejets de l activité de tribofinition, sur une station de détoxication associant la technologie d ultra-filtration. L installation intègre la possibilité d un recyclage des rejets via une installation complémentaire de type osmose inverse. Schéma de principe Retour filtrat Infos La séparation membranaire permet d arrêter sélectivement les molécules suivant leur taille ou leur masse moléculaire. L utra-filtation qui fonctionne à une pression inférieure à 5 bars retient les particules et colloïdes >0.01µm. En raison de sa situation d implantation sur la petite commune de Feigères, la société DECORAL a fait le choix de déménager son activité dans la zone industrielle de Saint Julien en Genevois. des rinçages H + OH + bains usés H + Effluents de Tribofinition Ultra filtration Rétentat des boues Neutralisation et préparation de l'ultrafiltration Filtrat Control final Boues déshydratées Filtre presse

22 Filtration membranaire en substitution de la décantation (suite) 11 Nature des travaux réalisés Dispositif physico-chimique Séparation des matières en suspension par filtration tangentielle Coût d investissement : 245 k Résultats Rejets conformes aux exigences de l arrêté du 30 juin Coûts de fonctionnement attendus Consommation électrique : 62 kwh sur 5 jours Achat de réactifs : /an MO interne : 4 h/j Quantité de boues d hydroxydes traitées en centre: 120 t/an Total frais de fonctionnement: environ /an Dispositif mis en service en 2006 Avantages Traitement fiable et performant Les 6 agences de l eau sont des établissements publics du ministère de l Écologie, de l Énergie, du Développement durable et de l Aménagement du territoire. Elles ont pour mission de financer les ouvrages et les actions qui contribuent à lutter contre les pollutions des milieux aquatiques

23 Retour d expérience sur les meilleures techniques disponibles en traitements de surfaces 12 Filtration membranaire en substitution du décanteur lamellaire S té AREVA T&D (73) : 740 salariés, CA 248 M production de postes de transformation électrique blindés traitements sur aluminium et cuivre surface traitée : m²/an Situation avant travaux Station physico-chimique avec traitement au fil de l eau, précipitation au chlorure de calcium et séparation des phases par un décanteur lamellaire Problèmes rencontrés: dépassements réguliers des valeurs limites d émission du fait de fréquents départs de flocs Situation après travaux Mise en place d une solution basée d une part, sur l amélioration du traitement chimique, et d autre part, sur le remplacement de la décantation par une technique membranaire. Volume traité: 15 m³/j (3 400 m³/an) Infos La séparation membranaire permet d arrêter sélectivement les molécules suivant leur taille ou leur masse moléculaire. L utrafiltation qui fonctionne à une pression inférieure à 5 bars retient les particules et colloïdes >0,01µm. Schéma de principe Rinçages phosphorés Effluents acido basiques Effluents cyanurés Coagulation Décyanurisation bâchée Neutralisation Cuve de pré-décantation Ultra-filtration 8m 2 Filtrat Rétentat des boues floculation Rejet auto-surveillance Boues déshydratées Filtre presse

24 Filtration membranaire en substitution du décanteur lamellaire (suite) 12 Nature des travaux réalisés Décyanuration par bâchées, neutralisation en continu des effluents acido-basiques et phosphorés assurés par un premier étage physico-chimique Coagulation des effluents au lait de chaux et traitement sur membrane d ultrafiltration d une surface de 8 m 2 (2 ème membrane équivalente en attente) Rejet du perméat à un débit de 2 m³/h faisant l objet d une autosurveillance des concentrats dans une cuve à boues et dirigés vers un filtre presse Traitement des boues déshydratées en cimenterie et retour des filtrats dans la cuve de reprise avant microfiltration Traitement des bains usés en centre agréé Coût total des équipements : 208 k HT Les 6 agences de l eau sont des établissements publics du ministère de l Écologie, de l Énergie, du Développement durable et de l Aménagement du territoire. Elles ont pour mission de financer les ouvrages et les actions qui contribuent à lutter contre les pollutions des milieux aquatiques Résultats Rejets conformes à l arrêté du 30 Juin 2006 avec une concentration en matières en suspension pratiquement nulle. Coûts de fonctionnement MO interne : 3h/jour (1,6h opérateurs atelier +1,4h maintenance) Quantité de concentrés traitée en centre : 19t/an Quantité de boues envoyées en cimenterie : 100t/an Coût annuel 77k HT (réactifs + pièces détachées + coût MO) Dispositif mis en service en 2006 Retour d expérience : Economie de 20% sur les coûts d élimination des boues d hydroxydes métalliques en les valorisant en cimenterie Mise en place de la 2 ème membrane faciliterait l'exploitation lors des lavages chimiques Avantages Très bons résultats reproductibles Faible encombrement Valorisation des boues Limites Coût d investissement plus onéreux qu une simple décantation avec filtre à sable Nécessité d un entretien très régulier