Consommation d'eau : apprenez à fermer le robinet

La réduction de la consommation d'eau dans les usines s'impose souvent comme une nécessité réglementaire. Elle s'inscrit aussi dans une démarche globale de développement durable. Du recyclage à la modification des process, les recettes sont nombreuses. Leur mise en oeuvre dépend non seulement des contraintes de production, mais aussi du site, des conditions de disponibilité d'eau et des objectifs de l'entreprise. Tour d'horizon des différentes pistes d'économies.

L'eau est une ressource rare qu'il faut préserver. Les industriels n'échappent pas à cette obligation. Respect de la réglementation, besoin d'augmenter la production, problème de disponibilité d'eau, recherche d'économies, facteur d'image... Autant de motivations qui les incitent à en maîtriser la consommation.

Pour les sites industriels classés, la réglementation limite strictement les prélèvements d'eau et les rejets. Les recommandations européennes et celles de l'OMS fixent à la fois des ratios de consommation et des niveaux de qualité selon les secteurs : papeterie, sidérurgie, traitement de surface, chimie lourde, raffineries, centrales électriques, etc. Mais quel que soit le secteur, le jeu en vaut la chandelle. La réduction de la consommation d'eau se traduit mécaniquement par une diminution des rejets. Le gain pour l'environnement est donc double. Et, économiquement, limiter la soif de ses sites industriels permet aussi de réaliser de belles économies, de l'ordre de quelques milliers d'euros par an. Nos conseils pour apprendre à ouvrir le robinet avec parcimonie.

1-Établir un bilan du cycle de l'eau

L'objectif est de disposer d'une photographie précise des consommations et des rejets, poste par poste, tant en quantité qu'en qualité. « Nous menons l'audit avec, à la fois, des experts du process concerné et des experts du cycle de l'eau », affirme Hervé Paillard, directeur des services et procédés industriels chez Veolia Eau.

Cette étape est l'occasion de détecter les fuites, d'identifier les gaspillages et d'évaluer les gisements d'économies. « Pour chaque poste, il faut connaître non seulement le volume et le débit d'eau consommée et rejetée, mais aussi la qualité d'eau à l'entrée comme à la sortie », précise Hervé Gorisse, ingénieur à la direction technique d'Ondeo IS. Pour un process industriel, la maîtrise de la qualité d'eau, qui correspond à une composition physico-chimique précise, est primordiale.

Chez Coca-Cola, l'eau qui entre dans l'élaboration des boissons doit respecter certains niveaux de pH, de turbidité et d'alcalimétrie (taux de bicarbonates et carbonates). Elle ne doit contenir ni chlore, ni composés organiques, ni bactéries. L'eau du robinet ne répond pas à ces critères. C'est pourquoi elle est traitée par filtration et désinfection aux UV avant d'être mélangée avec la formule.

Chez STMicroelectronics, la fabrication de puces électroniques fait appel à une cinquantaine d'opérations de rinçage à l'eau déionisée (sans ions), obtenue par ultrafiltration.

« Dans bien des cas, les industriels font de la surqualité, ce qui coûte en traitement et en consommation, constate Hervé Gorisse. La sous-qualité existe aussi sur certains postes, ce qui se traduit souvent par des défauts au niveau du produit fini ». Le bilan permet de corriger ces anomalies.

2-Recycler autant que possible

Traquer les fuites, surveiller et réétalonner régulièrement les compteurs, ajuster les débits aux niveaux juste nécessaires, couper l'eau lors des arrêts de production... Les premières mesures antigaspillage relèvent du bon sens. Mais le plus grand gisement d'économies réside dans le recyclage. L'idéal est de le mettre en oeuvre directement sur les lignes de production. « L'objectif est de créer des boucles de recyclage en utilisant l'eau en sortie d'une étape du process pour alimenter une autre étape moins exigeante en qualité », explique Arnaud Rolland, responsable du développement durable chez Coca-Cola. « En analysant bien le procédé de fabrication, on se rend compte que toutes les étapes ne réclament pas la même qualité d'eau », confirme Michel Masselot, le responsable environnement, hygiène et sécurité de STMicroelectronics à Crolles, près de Grenoble. Cette solution offre l'avantage d'éviter un traitement coûteux en investissement et en place. « Mais elle présente l'inconvénient d'augmenter la concentration en éléments polluants indésirables », remarque Cédric Fontaine, le directeur développement du bureau d'études Inovarem.

La deuxième voie de recyclage consiste à utiliser l'eau générée par la station de traitement des effluents. À condition que sa qualité convienne aux postes d'utilisation. La solution ultime est de traiter sur place l'eau usée pour la rendre à nouveau compatible avec les exigences du process. « Il est possible ainsi de tendre vers le zéro rejet d'eau, note Louis-Marie Girard, PDG du bureau d'études Hytec Industrie. C'est juste une question de coût. Plus l'exigence de qualité est forte et plus l'investissement pour le traitement est élevé. À chaque entreprise d'estimer les moyens qu'elle est prête à consentir. »

3-Revoir le process

Le procédé de fabrication détermine le niveau de consommation d'eau. Le remettre en cause peut générer des économies. Dans le traitement de surface, par exemple, on a intérêt à effectuer plusieurs rinçages en cascade plutôt qu'un seul. L'eau de la dernière cuve étant moins sale, elle peut être utilisée pour l'avant-dernier rinçage et ainsi de suite. « Avec ce procédé, la consommation d'eau tombe à 3 litres par mètre carré pour trois rinçages en cascade, contre 8 litres par mètre carré pour un seul rinçage », estime Patricia Sire, ingénieur en génie des procédés au Cetim. Ce réaménagement est simple à réaliser. Encore faut-il disposer de la place dans l'atelier.

L'autre piste est de bénéficier de l'évolution technologique en investissant dans des équipements de production plus efficaces. Cette opération n'est toutefois envisageable que si les équipements en place sont déjà amortis. STMicroelectronics a la chance d'opérer dans un domaine à évolution rapide. Tous les deux ans, l'entreprise met en production un nouveau procédé caractérisé par une gravure plus fine. L'occasion d'installer des machines plus sobres. « Nous mettons la pression sur nos équipementiers pour que, à chaque génération technologique, ils réduisent les besoins d'eau », confie Michel Masselot.

4-Utiliser l'eau de pluie

L'eau de pluie est une source gratuite. Il suffit de la collecter et éventuellement de la traiter pour l'employer. Dans son usine de Samoreau, le fabricant d'agitateurs Milton Roy Mixing l'exploite pour le rinçage de pièces après un traitement anticorrosion. « Nous aurions pu utiliser l'eau du réseau de distribution, explique Philippe Giboulot, directeur des opérations. Mais pour notre volume (70 à 80 m3 par an), ce n'était pas financièrement intéressant. D'autant qu'il y aurait eu persistance dans l'eau d'éléments comme le chlore, nocifs pour la passivation. » Avant d'être utilisée, l'eau de pluie, stockée dans le noir, à l'abri de la lumière, est filtrée pour éliminer les particules jusqu'à 25 microns. L'installation complète a coûté 12 000 euros. Le retour sur investissement est estimé à dix ans.

Mais cette solution n'est pas la panacée. « Son intérêt dépend de la disponibilité et du prix de l'eau de ville », remarque William Maufroy, le président du bureau d'études Ingeneo. La pluie ne tombe pas tout le temps. Il faut donc prévoir un gros volume de stockage. Il faut aussi la traiter et contrôler sa qualité. Autant de contraintes qui rendent le coût de cette méthode élevé.

5-Pratiquer l'écoconception

L'économie d'eau peut être obtenue à la source dès la conception du produit en pratiquant l'écoconception. « Nous encourageons nos concepteurs à se préoccuper de l'eau lorsqu'ils créent nos produits en optant pour une fabrication qui favorise un process en voie sèche plutôt qu'un process de chimie humide », confie Michel Masselot de STMicroelectronics. Dans le traitement de surface, des techniques au laser, au plasma ou de grenaillage peuvent, dans certains cas, se substituer aux traitements chimiques en milieu aqueux.

GARE À LA SURQUALITÉ ! ELLE POUSSE LES INDUSTRIELS À SURCONSOMMER.

SOURCE

L'industrie utilise 21 % de l'eau consommée en France.

Des produits industriels assoiffésQuantité moyenne pour fabriquer

1 litre de lait - 5 à 7 litres d'eau 1 litre de bière - 25 litres d'eau 1 kg d'aluminium - 100 litres d'eau 1 kg de papier - 300 litres d'eau 1 tee-shirt - 20 000 litres d'eau 1 voiture - 450 000 litres d'eau 1 kg d'antibiotiques - 4 millions de litres d'eau SOURCE : OBSERVATOIRE DE L'EAU DE VENDÉE

Coca-Cola fabrique au compte-gouttes

Fabienne Grégoire a de quoi être fière. L'usine de Coca-Cola à Castanet, près de Toulouse, où elle s'occupe de la qualité, offre l'utilisation d'eau la plus efficace du groupe dans le monde. À la fin de 2008, elle affiche un ratio de 1,27 litre d'eau consommée pour 1 litre de boisson produite, contreune moyenne de 1,45 pour les cinq usines de Coca-Cola en France. Autant dire qu'elle est proche du zéro rejet. Coca-Cola a profité de l'installation en 2008 d'une seconde ligne de production pour remplacer le traditionnel rinçage humide des bouteilles en PET par un nettoyage sec à l'air ionisé, et l'eau de lubrification utilisée pour le convoyeur par de la silicone. L'économie d'eau du rinçage atteint 6 000 m3 par an. Par ailleurs, l'équipement en une rampe de désinfection aux UV d'Atlantium, en aval de l'unité de traitement d'eau fournie par Permo, réduit la fréquence de nettoyage des filtres à deux fois par an, au lieu de deux fois par semaine auparavant. Fabienne Grégoire poursuit la démarche avec l'objectif d'obtenir une réduction de la consommation de 10 % en 2009 par rapport à 2007.

Les principales techniques de traitement d'eau

L'eau en provenance d'une source (réseau de distribution, puits, nappe phréatique, rivière...) ou après une utilisation industrielle doit être traitée pour répondre aux besoins de qualité du process. Pour cela, elle subit un ou plusieurs traitements : -Filtration au sable Clarification de l'eau et élimination des particules en suspension -Filtration au charbon actif Élimination du chlore, des éléments organiques et des hydrocarbures -Filtration par résine échangeuse d'ions En fonction de la constitution de la résine, élimination de certains types d'ions et de cations : sulfates, nitrates, carbonates, etc. -Déminéralisation Suppression totale des sels minéraux par une technique de filtration membranaire (comme l'osmose inverse) ou évaporation -Désinfection Destruction des bactéries et autres micro-organismes par chloration ou rayons UV

PATRICIA SIRE INGÉNIEUR EN GÉNIE DES PROCÉDÉS AU CETIM« Le zéro rejet n'est pas toujours réaliste »

Pour les industriels qui mettent en place une installation de traitement pour le recyclage de l'eau, Patricia Sire recommande la plus grande prudence. « Les solutions préconisées par certains cabinets de conseil sur la base d'études financées à 50 % par les agences de l'eau s'avèrent souvent trop coûteuses et quelquefois inadaptées. L'objectif zéro rejet, aussi louable soit-il, n'est pas toujours réaliste. Mieux vaut procéder à une étude plus poussée puis à un test à grande échelle avant de se décider », conseille-t-elle. Car il ne faut pas perdre de vue une réalité : une installation de traitement en vue du recyclage de l'eau est rarement une opération rentable sur le plan financier. « À chacun de trouver le meilleur compromis entre ses contraintes réglementaires, ses impératifs de productivité, ses souhaits de recyclage et sa capacité d'investissement. »

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