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

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

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

Présentation de l entreprise

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

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

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

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

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

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

OTV France 6

Problèmatique de la réutilisation des eaux usées

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

Contexte du projet

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

STEP EN CONSTRUCTION LAGUNES DES SALINES COMPLEXE SIDÉRURGIQUE BARRAGE DE CHEFFIA

STEP EN CONSTRUCTION LAGUNES DES SALINES COMPLEXE SIDÉRURGIQUE 40 000 à 45 000 m 3 /j BARRAGE DE CHEFFIA

Étude de la faisabilité technique

Quantité et qualité de l eau exigée Paramètres Valeurs Minimales Maximales Débits (m 3 /h) 1 200 1 800 Pression (bar) 2 5 ph 7,8 8,5 MES (mg/l) 30 TA ( F) 0 TAC ( F) 11 17 TH ( F) 12 15 TDS (mg/l) 360 [Ca2+] (mg/l) 12 15 [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

Problématique de la salinité des eaux usées 16

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

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 < 1 250 mg/l 16

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 < 1 250 mg/l Nécessité de l élimination des matières solubles? 16

Répartition de l eau sur le site industriel Cockerie 1 200 m 3 /h 300 m 3 /h 2 x 10 000 m3 Hauts fourneaux Refroidissement du laitier Usine à eau n 1 (de secours) Réserve de 240 000 m 3 900 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

Répartition de l eau sur le site industriel Cockerie 1 200 m 3 /h 300 m 3 /h 2 x 10 000 m3 Hauts fourneaux Refroidissement du laitier Usine à eau n 1 (de secours) Réserve de 240 000 m 3 900 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

Répartition de l eau sur le site industriel Cockerie 1 200 m 3 /h 300 m 3 /h 2 x 10 000 m3 Hauts fourneaux Refroidissement du laitier Usine à eau n 1 (de secours) Réserve de 240 000 m 3 900 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

Choix de la solution envisagée Site du complexe sidérurgique 1 200 à 2 000 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

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

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

Synthèse des différentes qualités d eau Paramètres Unité Eau exigée Traitement tertiaire poussé Traitement tertiaire simple MES mg/l < 30 2-5 10 Alcalinité F 11 à 17 Valeur proche Valeur proche Dureté F 12 à 15 Valeur proche Valeur proche TDS mg/l 1000-1100 1000-1100 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

Étude commerciale

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

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

PRI des équipements et Bilan d exploitation Traitement tertiaire poussé Traitement tertiaire simple PRI des équipements 1 450 000 580 000 24

PRI des équipements et Bilan d exploitation Traitement tertiaire poussé Traitement tertiaire simple PRI des équipements 1 450 000 580 000 Coût d exploitation annuel 82 000 35 000 24

Conclusion

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

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

Annexes

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

Organisation d OTV France Sud Agence de Lyon Agence de Marseille Grands travaux & Services Agences Maroc et Algérie/Tunisie Automatisme STEP < 15 000 EqH MSE Services Grands Travaux 30

Recharge des nappes souterraines 31

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 = 7 200 l/s EP EU Bilan complet OUED SEYBOUSSE Vers les lagunes