À notre avis : réfléchissez bien au traitement des eaux usées

Trois experts d'un fournisseur de systèmes de traitement des eaux usées couvrent la myriade de problèmes que les récupérateurs de plastiques doivent prendre en compte lors de l'achat d'un système. | Nordroden/Shutterstock

Le recyclage des plastiques et autres matériaux devient de plus en plus important dans le monde. L'industrie connaît un boom, portée par des lois et réglementations qui s'appliquent principalement au niveau national. Pour cette raison, les entreprises de recyclage existantes envisagent d'étendre leurs capacités, les nouveaux entrants dans le secteur du recyclage ne sont plus rares et les entreprises d'autres secteurs découvrent le secteur du recyclage comme un autre pilier.

L'un des composants du processus de recyclage est l'utilisation d'eau de lavage, qui est incorporée dans deux phases du processus de recyclage. Les recycleurs lavent souvent les matériaux entrants avant de les traiter davantage. Si le recycleur déchiquette le plastique en flocons pour produire des granulés, un deuxième processus de lavage est indispensable. Selon le type de plastique recyclé, la taille de l'usine ou le processus de lavage, différentes quantités d'eaux usées sont produites - jusqu'à deux mètres cubes par tonne métrique de plastique recyclé.

Les composants suivants peuvent être mélangés aux eaux usées : graisses et protéines provenant de salissures organiques, abrasions plastiques, sels et sucres provenant de liquides résiduels, encres d'imprimerie, produits chimiques de lavage, fibres de cellulose et adhésifs d'étiquettes. Cela a un impact sur deux des paramètres de somme utilisés pour évaluer la qualité de l'eau : la demande chimique en oxygène (DCO) et la demande biochimique en oxygène (DBO5). Alors que la DBO5 peut atteindre 12 000 milligrammes par litre, la DCO monte généralement à 20 000 milligrammes par litre. La valeur du pH est également variable, généralement entre 6 et 14.

Thomas Leistner

Le processus de lavage à chaud à l'hydroxyde de sodium est crucial pour une charge élevée d'eaux usées et les performances de nettoyage efficaces associées. Ce processus est généralement utilisé pour relaver les flocons déjà broyés avec de l'eau de lavage à une température d'au moins 80 degrés Celsius (176 F), qui, avec l'ajout de soude caustique, libère les flocons de leurs contaminants. La consommation habituelle est d'environ 30 litres (7,9 gallons) de soude caustique par tonne métrique de matière recyclée. Les fibres de cellulose restantes gonflent à cause de la soude caustique et se détachent ainsi du matériau recyclé.

Il existe de nombreuses façons d'utiliser davantage les eaux usées produites :

L'une de ces options est connue sous le nom de rejet indirect, ce qui signifie que les eaux usées sont nettoyées avant d'être rejetées dans un système d'égout public. La station d'épuration municipale purifie les eaux usées puis les déverse dans un bassin récepteur d'eau publique stagnante ou courante. La réutilisation des eaux usées dans son propre cycle est ainsi exclue.

Une augmentation de capacité n'est pas toujours possible. Bien que certaines usines municipales soient généreusement conçues et puissent donc accueillir un plus grand afflux d'eaux usées, la majorité sont déjà à leurs limites de charge, c'est pourquoi certaines entreprises de recyclage se voient interdire de rejeter indirectement plus d'eaux usées.

Une autre option est le rejet direct, où l'entreprise de recyclage rejette les eaux usées traitées de manière indépendante dans un plan d'eau récepteur ou dans l'environnement naturel si l'entreprise n'a pas accès aux égouts. Les paramètres de rejet sont déterminés au niveau régional par les autorités compétentes ou les municipalités en fonction de la pureté requise des eaux usées. De cette manière, l'entreprise de recyclage économise sur les coûts d'exploitation, car les frais de décharge indirecte ne s'appliquent pas.

Une troisième méthode de traitement des eaux usées consiste à les réutiliser dans le processus de recyclage. Malgré la disponibilité de solutions de traitement de pointe, la réutilisation à 100 % des eaux usées est rarement atteinte. La principale raison en est la concentration de substances dissoutes et non dissoutes. De même, une partie de l'eau – environ 5 % – s'évapore lors du processus de lavage. Par conséquent, un approvisionnement en eau douce d'au moins 10 % est nécessaire pour maintenir le processus de lavage en douceur.

Sabine Düreth-Joneck

La Commission européenne, dans le cadre de son initiative Green Deal, a publié un ensemble de valeurs pour les entreprises de recyclage qui souhaitent rejeter leurs eaux usées dans un plan d'eau récepteur. Celles-ci sont adaptables mais contraignantes pour les recycleurs. Cela leur donne une indication du niveau auquel le traitement des eaux usées doit avoir lieu. Au moyen d'analyses en laboratoire, les paramètres pertinents des eaux usées peuvent être déterminés et la solution de traitement la mieux adaptée pour répondre aux exigences de rejet peut être trouvée.

Si l'entreprise de recyclage étend ses capacités, davantage d'eaux usées sont produites. Cependant, si la station d'épuration municipale fonctionne à pleine capacité, il est nécessaire de traiter les eaux usées en interne. Les eaux usées traitées peuvent soit être réutilisées dans le cycle propre de l'entreprise, soit être rejetées directement. Selon le type de station d'épuration, environ 50 à 90 % des eaux usées traitées peuvent être réutilisées.

La production d'électricité en interne est un sujet de plus en plus courant parmi les entreprises de recyclage, et des procédés spéciaux de traitement des eaux usées offrent des moyens d'utiliser l'électricité à bon escient. Des solutions telles que les procédés d'oxydation ou l'osmose inverse utilisent l'énergie électrique pour produire des eaux usées particulièrement pures. Avec ces procédés, environ 90% peuvent être réutilisés.

La mise à disposition d'eau incendie est obligatoire pour les entreprises de recyclage. Celui-ci doit être remplacé régulièrement pour éviter la croissance bactérienne. Un approvisionnement en eaux usées de recyclage traitées permet de maintenir les réservoirs de stockage au niveau requis.

Parce que les eaux usées peuvent être très différentes selon le type de recyclage, la taille de l'entreprise et le procédé de traitement, la station d'épuration doit être adaptée précisément aux exigences du client. Un fabricant de station d'épuration a donc besoin de connaître plusieurs informations clés, telles que le débit, les valeurs des eaux usées, les paramètres de rejet ou la localisation dans l'entreprise. Les recycleurs doivent donc s'assurer que le fournisseur demande ces informations à l'avance.

Après avoir défini les paramètres ci-dessus, les récupérateurs de plastiques doivent rechercher des produits de la meilleure qualité possible. Les produits de haute qualité sont reconnus par les entreprises de recyclage grâce à des certifications indépendantes, qui peuvent généralement être téléchargées sur le site Web de l'entreprise. Plus il y a de certificats disponibles, meilleure est la coopération avec les instituts de contrôle et donc la qualité des stations d'épuration.

Markus Mostegel

Ensuite, les récupérateurs doivent réfléchir aux technologies avancées qui sont à leur disposition. Les procédés de traitement biologique et la flottation à air dissous (DAF) sont des solutions éprouvées depuis longtemps pour le traitement des eaux usées, mais des recherches et donc des développements sont également en cours dans ce domaine. Les recycleurs doivent également prêter attention aux nouveaux procédés de traitement tels que l'oxydation, l'ultrafiltration ou l'osmose inverse.

Une autre considération cruciale est l'analyse en laboratoire. Souvent, les paramètres de somme exacts, tels que la DCO, la DBO5, le total des solides en suspension (TSS), l'azote, le phosphore, les chlorures ou les sulfates, ne sont pas connus. Certains fabricants de stations d'épuration proposent donc des analyses dans leurs laboratoires internes. En laboratoire, des tests sont effectués qui fournissent des informations sur la traitabilité et l'adéquation des précipitants et des floculants. Ceux-ci permettent au système DAF d'être conçu pour s'adapter précisément à l'installation. Pour cela, seul un échantillon d'eaux usées de quelques litres est nécessaire. Le recycleur reçoit les valeurs exactes de ses eaux usées sous forme écrite, généralement en combinaison avec une offre de solution de traitement adaptée basée sur l'analyse du laboratoire.

L'efficacité énergétique est un autre facteur important à prendre en compte. Si une usine consomme très peu d'électricité, c'est non seulement facile pour le porte-monnaie du recycleur, mais aussi preuve d'une technologie de pointe et de l'utilisation de procédés de traitement à la fine pointe de la technologie. Certains producteurs disposent de certificats de consommation et peuvent ainsi certifier l'efficacité énergétique.

Toutes les stations d'épuration ne doivent pas nécessairement être associées à un achat, et les offres de location peuvent aider à faire démarrer un projet. Les fabricants d'installations proposent souvent des contrats de location pour six mois, un an ou deux ans. Ceux-ci sont généralement disponibles plus rapidement car ils n'ont pas besoin d'être construits en premier. Dans des cas individuels, l'installation louée est disponible à l'achat si le recycleur est satisfait du résultat du traitement.

Même après la construction ou la location de l'usine, les recycleurs ne doivent pas oublier les réparations. Une station d'épuration a besoin d'entretien et de maintenance à intervalles réguliers. Dans certains cas, un employé de l'entreprise de recyclage en est responsable. Bien que cette personne reçoive toutes les informations du fabricant de l'installation pendant l'installation, elle doit être disponible 24 heures sur 24, si possible, pour répondre aux problèmes qui surviennent pendant le fonctionnement.

Enfin, les récupérateurs de plastiques doivent rechercher des garanties. Pour s'assurer que les recycleurs achètent une station d'épuration sans risque, ils doivent rechercher des garanties à long terme dans tous les domaines. Idéalement, les producteurs offrent des garanties allant jusqu'à 15 ans sur certaines pièces.

Thomas Leistner, Sabine Düreth-Joneck et Markus Mostegel travaillent pour PPU Environmental Technologies, basé à Bayreuth, en Allemagne. Leistner est assistante marketing et commerciale, Düreth-Joneck est responsable du département F&E et Mostegel est le directeur technique de PPU. La société a fourni plus de 40 000 systèmes de traitement des eaux usées privés, municipaux et industriels dans 50 pays.

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