Filtration : Des membranes pour les eaux résiduaires industrielles

Lorsque, fin 1989, la société Sicos (groupe L'Oréal), à Caudry, dans le Nord, établit un cahier des charges pour l'épuration de ses eaux résiduaires, celui-ci ressemble, pour l'époque, à une gageure. La station d'épuration doit être silencieuse, sans odeurs, occuper une surface réduite, produire le minimum de boues et fournir une eau d'excellente qualité. Ce pari vient d'être gagné. Grâce à l'association de deux technologies: le bioréacteur et la séparation par membranes. Depuis le mois d'août, une station, construite par Degrémont pour un coût de 13millions de francs, traite tous les effluents du site selon ce procédé. Dans le bioréacteur, un bassin d'aération compact fonctionnant à forte charge volumique, des bactéries dégradent les matières organiques dissoutes dans l'eau en formant des "boues activées". En sortie de ce traitement biologique, une pompe envoie l'eau chargée de boues vers le bloc membrane. Celui-ci arrête les bactéries et les matières en suspension, qui sont, en partie, renvoyées au réacteur, tandis que l'eau est rejetée dans le ruisseau qui longe l'usine. Sa DCO (demande chimique en oxygène) et sa DBO5 (demande biologique en oxygène) sont respectivement de 100 et 10milligrammes par litre, contre 6000 et 2400 à l'entrée de la station. Chez SLVO, Société laitière de la vallée de l'Ourcq, dans l'Aisne, une station d'épuration du même type entrera en service fin 1995. "En trois ans, nous avons multiplié par trois notre production de lait, ce qui entraîne une surconsommation d'eau et des risques de pollution inacceptables à terme", explique Noèl Maisonnac, directeur de la laiterie. Or une nouvelle station d'épuration classique était impensable, la technologie étant jugée trop archaïque. "En outre, une telle station n'est pas modulable, et trop sensible aux variations de charge."

Une activité biologique plus intense

Dans une première étape, SLVO débloque un budget de 500000francs pour financer une étude de faisabilité. Comme chez Sicos, Degrémont construit un pilote qui, pendant plusieurs mois, traite en continu 1% des effluents du site. Les résultats sont remarquables: l'eau obtenue peut être recyclée dans l'usine pour toutes les opérations n'impliquant pas un contact direct avec l'alimentaire. L'entreprise engage alors une réflexion globale sur sa gestion de l'eau et se fixe comme objectif une consommation de 1litre d'eau potable par litre de lait. L'eau de ville sera destinée exclusivement aux derniers rinçages des cuves, et sa consommation divisée par trois. Et les eaux recyclées provenant du futur bioréacteur à membranes remplaceront et compléteront les eaux de pompage dans tous les autres usages: refroidissement, lavages, etc. Enfin, l'ancienne station d'épuration sera détruite, libérant une surface de 2000mètres carrés. Le projet représente un investissement global de 20millions de francs. Les avantages des membranes sont nombreux. Elles apportent une solution radicale à la séparation des boues. En effet, les clarificateurs classiques posent des problèmes de décantation dus à la présence de bactéries filamenteuses formant à la surface de l'eau des flocons de faible densité qui sont emportés avec l'eau rejetée. Les membranes se présentant sous la forme de cylindres de 1mètre de long pour 40centimètres de diamètre, l'installation est modulable et d'une très grande compacité. Associées au bioréacteur, les membranes permettent de concevoir des stations d'épuration encore plus compactes. Le bioréacteur assure en effet un meilleur transfert de l'oxygène et donc une activité biologique plus intense. Cela grâce à une forte hauteur d'eau, qui augmente les temps de contact, et à une alimentation par des aérateurs statiques immergés, qui diffusent de très fines bulles d'air. Résultat: le volume d'un bioréacteur est au moins cinq fois plus faible que celui d'un bassin d'aération classique. Et, globalement, la surface au sol de la station d'épuration est de cinq à dix fois plus faible. "De plus, la synergie bioréacteur-membrane génère une activité bactérienne tout à fait spécifique et plus performante", explique Vincent Lévy, responsable de projet. Les bactéries, après leur passage dans le bloc membrane, sont immédiatement renvoyées dans le réacteur sans rien perdre de leur efficacité. Alors que, dans un clarificateur-décanteur, elles ont tendance à "s'endormir". L'objectif de Degrémont est de livrer clés en main une vingtaine d'installations par an, pour des investissements compris entre 5 et 20millions de francs. L'agro-alimentaire, qui consomme d'importantes quantités d'eau claire et rejette des eaux facilement biodégradables, est l'une des cibles prioritaires. Pour sa part, Degrémont a déjà investi dans ce projet 15millions de francs et compte en investir 15 autres dans les trois ans à venir.





USINE NOUVELLE - N°2477 -