Exemples de technologies récentes de traitement d eau à disposition des collectivités publiques

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Clementine Chrétien
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1 Exemples de technologies récentes de traitement d eau à disposition des collectivités publiques Conférence Alliance - CSEM - CleantechAlps Neuchâtel, 28 mars 2012 Emmanuel Bonvin 1

2 Quelques exemples 1. Traitement d eaux karstiques 2. Traitement d eaux de lacs 3. Adoucissement centralisé 2

3 Définition d une membrane Une membrane est une barrière physique qui permet de séparer de façon sélective les différents constituants d un fluide sur la base de leur taille. 3

4 4

5 Clarification & désinfection : ultrafiltration 5

6 Traitement d eaux karstiques par ultrafiltration technologie appropriée pour : - la clarification des eaux de surface (élimination des matières en suspension) - la désinfection des eaux (sources, surface) (élimination des germes, des bactéries, des parasites, des virus). 6

7 7 Exemples de micro-organismes retenus

8 Coupe d une membrane 8

9 La membrane Membrane asymétrique == filtration de surface 9 Écoulement tangentiel == nettoyage continu de la surface de filtration

10 Tube collecteur Fibres creuses Carter Membrane capillaire 10

11 11 Schéma simplifié du procédé

12 Performances et qualité de l'eau ultrafiltrée Turbidité <0.03 FNU Bactéries > 5 logs Virus (MS2) > 3 logs Rendement % 12

13 Coûts d exploitation Membranes CHF 0.016/m 3 Energie 0.08 kwh/m 3 CHF 0.012/m 3 Cons. chimiques CHF 0.003/m 3 Main d œuvre CHF 0.012/m 3 Imprévus, réserve CHF 0.005/m 3 13 Total CHF 0.048/m 3

14 14 Annemasse, 2006, m 3 /jour

15 15

16 Quelques exemples 1. Traitement d eaux karstiques 2. Traitement d eaux de lacs 3. Adoucissement centralisé 16

17 La problématique des eaux de lacs matières en suspension (MES, turbidité) micro-organismes matière organique dissoute (COD, UV 254 ) micropolluants certaine vulnérabilité (la qualité des eaux des lacs suisses s améliorent grandement depuis ~ 20 ans, ils deviennent de véritables ressources en eau pour la production d eau potable) 17

18 Station des Gonelles SIGE - Vevey Ancienne filière Ozonation Filtre à sable Eau brute Réseau Nouvelle filière Ozonation Filtre CAG Préfiltration Ultrafiltration Eau brute Réseau 18 Réhabilitation de l usine de traitement, m 3 /h,

19 Les Gonelles - schéma simplifié 19 19

20 20 Tableau des régimes (2)

21 Quelques exemples 1. Traitement d eaux karstiques 2. Traitement d eaux de lacs 3. Adoucissement centralisé 21

22 Dureté de l eau La problématique Entartrage, colmatage des conduites, entretien des organes, énergie de distribution Qualité bactériologique (biofilm, colonies bactériennes), lutte contre le tartre = axe de prévention contre les légionelles Perte d efficacité des chaudières, Durée de vie des électroménagers, Consommation produits lessiviels, Aspects de goût, Confort des consommateurs, etc, etc. 22 Aussi bien à l échelle du réseau de distribution qu à celui du consommateur individuel

23 23

24 Adoucissement par osmose 24

25 Récents développements technologiques 1. Membranes «basse pression» adoucissement eau 40 f P feed ~ 6-10 bar dessalement eaux saumâtres P feed ~ bar (2-4 g/l sels dissous) 2. Récupérateurs d énergie recycle l énergie résiduelle du concentrât, gain de ~ 40-50% Implications sur la consommation énergétique: adoucissement ~ 0.4 kwh/m 3 dessalement eaux saumâtres ~ 0.7 kwh/m 3 dessalement eau de mer ~ 2.5 kwh/m 3 25

26 Adoucissement centralisé Traitement membranaire Réduction des sels minéraux par osmose inverse Traitement centralisé Par la collectivité et non par les particuliers Traitement continu Sur des débits de bande (réservoirs comme tampons pour pointes de consommation) Traitement contrôlé Débit de mélange (by-pass) contrôlé pour atteindre la valeur-cible de dureté 26

27 Principe d un cas concret Collectivité de habitants Eau de nappe, dureté 32 f Besoins: 600 m 3 /h, m 3/ an Objectif de qualité: 17 f 27

28 Schéma des flux Eau bypass 300 m 3 /h 32 f, ph 7.7 Remise à l équilibre Eau osmosée 300 m 3 /h 1.3 f, ph 6.4 Eau traitée 600 m 3 /h 16.7 f, ph 6.7 Eau brute 700 m 3 /h 32 f, ph 7.7 Eau brute osmose 400 m 3 /h 32 f, ph 7.7 Concentrât 100 m 3 /h 125 f, ph

29 Coûts Investissement : ~ kchf Local de traitement : 250 m 2 x 3.5 m (h) Exploitation : capacité de 3 000'000 m 3 /an Membranes, 5 ans 2.0 ct/m 3 Electricité, 0.42 kwh/m ct/m 3 Service, réactifs 1.8 ct/m 3 Imprévus (10%) 1.1 ct/m 3 Total 12.5 ct/m 3 29

30 Exemple de réalisation Installation d osmose inverse de Zermatt Débit de production 72 m 3 /h Pression disponible de 16 bars Réduction des sulfates Eau brute Eau osmosée by-pass ~ 10% Eau traitée 620 mg/l 6 mg/l 65 mg/l 1 re installation d adoucissement centralisé de Suisse, mise en service en janvier

31 31 Osmose inverse Zermatt, 72 m 3 /h

32 Conclusions L adoucissement par osmose inverse 32 est centralisé, réalisé avant la distribution permet de distribuer une eau de dureté contrôlée améliore la qualité gustative de l eau potable réduit les frais d entretien du réseau élimine le besoin d adoucisseurs individuels réduit la consommation globale de réactifs par les consommateurs offre des coûts d investissement et d exploitation raisonnables technique d avenir

33 33 Merci de votre attention

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