Étude d un projet de réutilisation des eaux usées épurées d une station d épuration

Transcription

1 Projet de fin d études Étude d un projet de réutilisation des eaux usées épurées d une station d épuration Anthony JACOB Tuteur entreprise : Frédéric BONNARDON Tuteur école : Luc MALHAUTIER Mars à août 2007

2 Plan 1. Présentation de l entreprise 2. Problèmatique de la réutilisation des eaux usées 3. Contexte du projet 4. Étude de la faisabilité technique 5. Étude commerciale 6. Conclusion

3 Présentation de l entreprise

4 Veolia Environnement Eau potable Assainissement Transports collectifs Services à l insdustrie Collecte, tri, valorisation et élimination Transformation Production Distribution Services énergétiques 4

5 Veolia Environnement N 1 mondial N 1 européen N 2 mondial N 1 européen 10,1 Mds euros 6,1 Mds euros 7,5 Mds euros 4,9 Mds euros 4

6 Veolia Eau Solutions & Technologies Leader mondial de la conception des stations de traitement d eau 5

7 Veolia Eau Solutions & Technologies Leader mondial de la conception des stations de traitement d eau Chiffre d affaires en 2006 de 1,9 Mds d euros 5

8 Veolia Eau Solutions & Technologies Leader mondial de la conception des stations de traitement d eau Chiffre d affaires en 2006 de 1,9 Mds d euros Deux secteurs d activités : Municipal : eau potable, eaux usées, traitement des boues, dessalement Industriel : eau de process, traitement des effluents, boues, recyclage, réutilisation 5

9 Veolia Eau Solutions & Technologies Leader mondial de la conception des stations de traitement d eau Chiffre d affaires en 2006 de 1,9 Mds d euros Deux secteurs d activités : Municipal : eau potable, eaux usées, traitement des boues, dessalement Industriel : eau de process, traitement des effluents, boues, recyclage, réutilisation OTV S.A. - MPG OTV S.A. - PECO Veolia Water STI Filiales internationales 5

10 OTV France 6

11 Problèmatique de la réutilisation des eaux usées

12 Principe de la réutilisation des eaux usées Milieu naturel = source d'eau Traitement de l'eau Eau potable Traitement supplémentaire Utilisation (consommation humaine, industrie, énergie, etc...) Traitement des eaux usées en station Égoûts Eaux usées 8

13

14

15

16

17

18

19 Contexte du projet

20

21

22 Déroulement d une affaire PROJET Réponse à l'appel d'offre Marché Ordre de service (OS) Études d'exécution Chantier génie civil RÉALISATION Montage Mise en route Exploitation Offre commerciale = contrat Bureau d'études (Projet) Bureau d'études (Exécution) Responsable d'études Ingénieurs d'études Chefs de groupe Dessinateurs Ingénieur de réalisation Commercial Acheteurs 12

25 STEP EN CONSTRUCTION LAGUNES DES SALINES COMPLEXE SIDÉRURGIQUE BARRAGE DE CHEFFIA

26 STEP EN CONSTRUCTION LAGUNES DES SALINES COMPLEXE SIDÉRURGIQUE à m 3 /j BARRAGE DE CHEFFIA

29 Étude de la faisabilité technique

30 Quantité et qualité de l eau exigée Paramètres Valeurs Minimales Maximales Débits (m 3 /h) Pression (bar) 2 5 ph 7,8 8,5 MES (mg/l) 30 TA ( F) 0 TAC ( F) TH ( F) TDS (mg/l) 360 [Ca2+] (mg/l) [Mg2+] (mg/l) 5 12 [Cl-] (mg/l) 60 [SO42-] (mg/l) 150 [SiO2] (mg/l) 21,6 [NO3-] (mg/l) 0 [NO2-] (mg/l) 0 Exigences correspondent à qualité de l eau du barrage de Cheffia }Composition ionique 15

31 Problématique de la salinité des eaux usées 16

32 Problématique de la salinité des eaux usées Concentration totale en sels dissous (TDS) représente les matières solubilisées (composés organiques dissous et sels minéraux) 16

33 Problématique de la salinité des eaux usées Concentration totale en sels dissous (TDS) représente les matières solubilisées (composés organiques dissous et sels minéraux) Estimation basée sur des mesures conductimétriques réalisées dans le cadre de l étude du schéma directeur du réseau d assainissement 900 mg/l < TDS EU < mg/l 16

34 Problématique de la salinité des eaux usées Concentration totale en sels dissous (TDS) représente les matières solubilisées (composés organiques dissous et sels minéraux) Estimation basée sur des mesures conductimétriques réalisées dans le cadre de l étude du schéma directeur du réseau d assainissement 900 mg/l < TDS EU < mg/l Nécessité de l élimination des matières solubles? 16

35 Répartition de l eau sur le site industriel Cockerie m 3 /h 300 m 3 /h 2 x m3 Hauts fourneaux Refroidissement du laitier Usine à eau n 1 (de secours) Réserve de m m 3 /h remplissage vers le stockage Laminage à froid Usine à eau n 2 75 m 3 /h Déminéralisation 825 m 3 /h Réseau général : eau industrielle, refroidisseurs,... Chaudières 20 m 3 (20 T/h) 17

36 Répartition de l eau sur le site industriel Cockerie m 3 /h 300 m 3 /h 2 x m3 Hauts fourneaux Refroidissement du laitier Usine à eau n 1 (de secours) Réserve de m m 3 /h remplissage vers le stockage Laminage à froid Usine à eau n 2 75 m 3 /h Déminéralisation Eau de qualité moyenne 825 m 3 /h Réseau général : eau industrielle, refroidisseurs,... Chaudières 20 m 3 (20 T/h) 17

37 Répartition de l eau sur le site industriel Cockerie m 3 /h 300 m 3 /h 2 x m3 Hauts fourneaux Refroidissement du laitier Usine à eau n 1 (de secours) Réserve de m m 3 /h remplissage vers le stockage Laminage à froid Usine à eau n 2 75 m 3 /h Déminéralisation Eau de qualité moyenne Eau de bonne qualité 825 m 3 /h Réseau général : eau industrielle, refroidisseurs,... Chaudières 20 m 3 (20 T/h) 17

38 Choix de la solution envisagée Site du complexe sidérurgique à m 3 /h Station d'épuration Traitement tertiaire Site de la station d'épuration Réserve d'eau du complexe sidérurgique Irrigation, industries, utilisations urbaines Traitement de la pollution soluble 75 m 3 /h Utilisation directe ou traitements habituels pour la plupart des utilisations Laminage à froid et alimentation des chaudières 18

39 Détails du traitement tertiaire Eau traitée par la STEP Tamisage Poste de relèvement Filtration sur sable Désinfection par UV Eau refoulée vers le complexe sidérurgique Bâches des eaux sales de lavage Flottateur 19

45 Solution variante Réutilisation agricole Eau traitée par la STEP Tamisage Désinfection par UV Eau industrielle Utilisations urbaines 20

46 Synthèse des différentes qualités d eau Paramètres Unité Eau exigée Traitement tertiaire poussé Traitement tertiaire simple MES mg/l < Alcalinité F 11 à 17 Valeur proche Valeur proche Dureté F 12 à 15 Valeur proche Valeur proche TDS mg/l Bactériologie Recommandations de l OMS Recommandations de l OMS Objectif Eau brute actuelle Alimentation du complexe sidérurgique Préparation à l élimination des matièrs dissoutes Réutilisation agricole Eau industrielle 21

47 Étude commerciale

48 Décomposition d une offre commerciale Chiffrage des différentes parts Génie Civil Équipements Montage Électricité et automatisme 23

49 Décomposition d une offre commerciale Chiffrage des différentes parts Génie Civil Équipements Montage Électricité et automatisme Offre commerciale Calendrier Sous-traitance Frêt des équipements Montage financier Marge sur le contrat Coûts du personnel 23

50 PRI des équipements et Bilan d exploitation Traitement tertiaire poussé Traitement tertiaire simple PRI des équipements

51 PRI des équipements et Bilan d exploitation Traitement tertiaire poussé Traitement tertiaire simple PRI des équipements Coût d exploitation annuel

52 Conclusion

53 Conclusion État actuel du projet Projet présenté à la DHWA, actuellement en standby Étude globale de la réutilisation des eaux usées en Algérie Engagement de la part d OTV pour proposer une offre commerciale 26

54 Conclusion État actuel du projet Projet présenté à la DHWA, actuellement en standby Étude globale de la réutilisation des eaux usées en Algérie Engagement de la part d OTV pour proposer une offre commerciale Débat initié avec la DHWA Nécessité de diminuer les pressions exercées sur les ressources en eau douce Volonté gouvernementale de réutilisation des eaux usées 26

55

56 Annexes

57 Traitements physico-chimiques Tamisage - Dégrillage Coagulation - Floculation - Décantation Nanofiltration Flottation Filtration Osmose inverse Microfiltration Ultrafiltration Dimension de la particule 0,1 nm 1 nm 10 nm 100 nm 1 µm 10 µm 100 µm 1 mm 2 µm 20 µm 200 µm 2 mm Matières colloïdales Matières en suspension Argiles Limons Matières dissoutes (sels, ions, protéines) Sables Fin Moyen Gros 1 cm Virus Bactéries Pollen Plancton 29

58 Organisation d OTV France Sud Agence de Lyon Agence de Marseille Grands travaux & Services Agences Maroc et Algérie/Tunisie Automatisme STEP < EqH MSE Services Grands Travaux 30

59 Recharge des nappes souterraines 31

60 2301-SR12 RAS EL HAMRA EU = 9 l/s 2301-SR11 AÏN ACHIR EU = 15 l/s MER MÉDITERRANÉE 2301-SR10 BELVÉDÈRE Non exploités EU = 20 l/s 2301-SR09 TOCHE EU = 37 l/s 2301-SR08 LA CAROUBE EU = 55 l/s 2301-SR03 ELYSA EP = 4!200 l/s 2301-SR04 RIZI AMOR EU = 750 l/s 2301-SR13 PLAINE OUEST 1 EU = 207 l/s EP 2301-SR07 BOUZERED HOCINE EU = 270 l/s + EP = 5!400 l/s 2301-SR06 EN NASR EU = 50 l/s 2301-SR14 PLAINE OUEST 2 EU = 207 l/s EU 2301-SR05 ANCIENNE GARE EU = 2!100 l/s + EP = 4!800 l/s EP EU 2301-SR15 SIDI ACHOUR Décanteur - Dessableur EU = 489 l/s 2305-SR05 BOUKHADRA EU = 750 l/s 2301-SR01 SIDI BRAHIM EU = 1!810 l/s + EP = l/s EP EU Bilan complet OUED SEYBOUSSE Vers les lagunes