La conférence finale « Improved » promet des améliorations

En septembre a eu lieu la conférence finale du projet « Improved ». Dans le cadre de ce projet des conteneurs d’essai équipés de sept technologies de traitement de l’eau ont été installés dans trois entreprises : Yara, BASF et Dow, durant environ six mois chacune. Grâce à ce projet elles ont pu étudier sur place et en peu de temps, de nombreuses technologies et réduire ainsi au minimum leurs coûts d’investissement.

« Improved » est l’acronyme de « Integrale Mobiele PROceswater voorziening Voor een Economische Delta » (Installation mobile intégrée d’alimentation en eau de processus en vue d’un delta économique). Le projet « Improved » a reçu des subsides via le Programme interrégional Flandre – Pays-Bas (Interreg V Programma Vlaanderen-Nederland). Démarré en 2016, il se terminera début 2020. Le 26 septembre avait lieu à Terneuzen la conférence finale.

Le projet « Improved » utilise des conteneurs mobiles comportant sept technologies : osmose inverse, distillation membranaire, électrodialyse, charbon actif, procédés d’oxydation avancés, ultrafiltration et échange d’ions. Les résultats sont indiqués dans des rapports détaillés sur le site web Improved, mais ont déjà été brièvement discutés lors de la conférence finale.

UGent

Marjolein Vanoppen était la coordinatrice d’Improved. « Aujourd’hui nous lançons la banque de données pilote », annonçait-elle en préambule. « Nous étudions la réutilisation de l’eau, dans l’optique, donc, d’une économie circulaire. Dans le même état d’esprit, nous avons pensé qu’il serait bien de proposer notre infrastructure Improved pour cette réutilisation. Finalement, nous avons créé une base de données en ligne permettant de stocker toutes les informations sur les différentes infrastructures d’essai. Désormais, les personnes souhaitant l’utiliser et les personnes désirant mettre en ligne des infrastructures pilotes et d’essai, peuvent y accéder à l’adresse https://waterpiloten.vito.be. Pour le moment elle ne comporte que l’installation Improved, mais dorénavant tout le monde peut y ajouter ses projets pilotes. »

« Aujourd’hui nous lançons la ‘banque de données pilote’. Nous proposons ainsi notre infrastructure Improved pour la réutilisation de l’eau. »

Yara Sluiskil

Lors du démarrage d’Improved, Paul Van Elslande était collaborateur scientifique à l’UGent. Il effectuait alors, pour le compte d’Improved, une recherche sur le site de Yara à Sluiskil, en Flandre-zélandaise, l’entreprise où étaient implantés les conteneurs d’essai au départ. Un article à ce sujet est paru dans Aquarama 81 (« Installation d’essai mobile chez Yara : mission accomplie »). Entre-temps, Paul Van Elslande est devenu ingénieur en R&D dans cette entreprise. Lors de la conférence finale, il a fait un exposé sur les résultats du projet.

Les connaissances acquises grâce à Improved seront utilisées par Yara pour améliorer son traitement de l’eau, notamment par la mise en œuvre d’une osmose inverse en vraie grandeur au niveau d’un flux de condensat. Il sera réutilisé dans ce dernier, l’eau, l’azote et le composant MDEA (N-Méthyldiéthanolamine), un liquide de lavage utilisé dans le processus de production d’ammoniac. Grâce à cette approche, la pollution par l’azote pourrait diminuer de 25 à 50 %.

BASF

Vers le second semestre de 2018, l’installation d’essai du projet Improved était transférée chez BASF à Anvers. Un article à ce sujet est paru dans Aquarama 83 (‘Improved laisse une trace de connaissances chez BASF’). Kristof De Neve est responsable des installations de production dans l’entreprise.

L’eau de surface (prétraitée), utilisée par BASF depuis 2011 pour produire de l’eau déminéralisée et de la vapeur, n’a pas la même qualité que l’eau potable. Kristof De Neve : « Elle contient notamment, davantage de composants organiques de natures différentes. Ces derniers sont partiellement éliminés lors du prétraitement. Mais à la fin du processus de déminéralisation, il reste encore pas mal de composants organiques dans l’eau. Grâce au projet Improved, nous voulions vérifier comment les éviter encore mieux. »

Les partenaires au projet ont d’abord examiné soigneusement le traitement de l’eau de surface pré-épurée. Deux flux de condensats ont ensuite été testés : le condensat de retour et le condensat de processus. Les résultats ont aidé BASF à prendre des décisions pour l’avenir. BASF aura, en effet, une nouvelle installation de déminéralisation d’ici 2022, affirmait Kristof De Neve. Cette dernière transformera le condensat de processus et les eaux de surface en eau déminéralisée. L’entreprise anversoise a décidé qu’elles passeraient d’abord par un adoucisseur, pour subir ensuite une osmose inverse en deux étapes. BASF envisage également une nouvelle installation pour le condensat de retour, mais il n’a pas encore été décidé laquelle. Ce sera peut-être un échangeur de cations fortement acide en combinaison avec un échangeur d’ions à lits mélangés, ou même des électrodes d’ionisation.

Dow

Les conteneurs ont quitté BASF en novembre. Ils ont alors été installés chez Dow, à Terneuzen. Cette entreprise essaie également de réutiliser le plus possible ses flux de condensat de retour. Ceux qui sont peu pollués ou propres sont de préférence réutilisés pour la production d’eau d’alimentation des chaudières ; Evides Industriewater les traite d’abord dans une station d’épuration d’eau.

Dans l’ensemble, le traitement des flux de condensats semblait être une gageure. Cela était dû à l’encrassement biologique et à un pourcentage élevé de particules non chargées, de faible poids moléculaire. Ces dernières constituent la quantité totale de carbone organique et sont difficiles à éliminer à l’aide d’échangeurs d’ions.

Niek Van Belzen est responsable en chef de la technologie analytique chez Dow Benelux. Il a décidé que trois des options de traitement pouvaient être envisagées pour une mise en œuvre future : MB (échangeur d’ions à lits mélangés), SAC-MB (échangeur de cations fortement acide en combinaison avec un MB) et CAG-OI-MB (charbon actif granulaire – osmose inverse – échangeur d’ions à lits mélangés).

La qualité des techniques MB et SAC-MB est comparable, mais la technique SAC-MB est plus robuste, car le SAC peut être rétro-lavé et remis en service, tandis que le MB peut continuer à produire une eau de bonne qualité.

La technique CAG-OI-MB est deux fois plus chère que la technique SAC-MB mais présente de nombreux avantages importants en termes de qualité, semble-t-il. L’option CAG-OI-MB produit une conductivité inférieure de 30 % à celle des cations dégazés et des valeurs de COT (carbone organique total) plus de 30 fois inférieures. Ceci est directement lié à une moindre corrosion du réseau de circulation de vapeur et à des coûts de maintenance moins élevés. De plus, la technique CAG-OI-MB réduit le nombre de bactéries de trois ordres de grandeur et les bactéries restantes ne sont plus du tout actives car elles n’ont que peu ou pas de nutriments pour se développer à nouveau.

Niek Van Belzen : « Les résultats montrent que la technique SAC-MB est la plus appropriée pour le traitement de nos flux de condensats. Nous avons également obtenu quelques très bons résultats avec du charbon actif. Le charbon actif pour le traitement des flux de condensat de retour n’est pas courant. Une étude complémentaire à ce sujet est donc indiquée. »

« Les résultats montrent que la technique SAC-MB est la plus appropriée pour le traitement de nos flux de condensats. Nous avons également obtenu quelques très bons résultats avec du charbon actif. »

Dans tous les secteurs

Aquafin n’était pas impliquée dans le projet Improved. Toutefois, Maarten Everaert était invité à présenter un exposé lors de la conférence. Il coordonne, dans l’entreprise, la consultation stratégique sur la gestion intégrale de l’eau. « Dans le bassin de l’Escaut et de la Meuse, le stress hydrique est élevé », affirmait-il. « En cause, notre densité de population élevée. En outre les débits des rivières qui traversent notre pays ne sont pas aussi élevés que ceux dans de nombreux autres pays. »

La demande d’eau venant de l’industrie est aussi élevée que celle venant des ménages, a-t-il fait savoir. « Cette demande est couverte par presque autant d’eau de surface que d’eau potable. L’eau de surface est donc très importante pour l’industrie, mais aussi pour répondre à la demande d’eau en général. »

Le changement climatique commence à avoir un impact en la matière. « On prévoit qu’en 2100 l’on soit confronté tous les quatre à cinq ans à une extrême sécheresse. Il faut que nous nous y adaptions. C’est surtout en été que nous serons confrontés aux conséquences de la sécheresse. Les débits des rivières pourraient être réduits d’ici-là de 20 à 70 % par rapport à aujourd’hui. Mais il ne suffit pas d’avoir de l’eau en quantité suffisante. Elle doit aussi être de bonne qualité et répondre à l’objectif pour lequel elle est utilisée. Le changement climatique aura également un impact en la matière. On peut citer ici une salinisation croissante de l’intérieur du pays, surtout dans les zones côtières. Les niveaux de la nappe phréatique sont aussi de plus en plus bas. Ceci a également un impact sur le débit des eaux de surface. Comment affronter au mieux cette situation ? L’une des bonnes pratiques à adopter est sans conteste de réutiliser l’eau, et ce, dans tous les secteurs. Ainsi, Aquafin a sans cesse mis de l’eau usée épurée à disposition de l’agriculture et de l’industrie. Cela n’implique actuellement que 1 % de toute l’eau usée que nous épurons ; il y a donc encore une grande potentialité pour en utiliser plus. Et je ne parle pas de la possibilité d’extraire des nutriments et de l’énergie de l’eau. Et enfin et non des moindres, il est indispensable d’innover pour affronter ces conditions en évolution constante. »

Présentations brèves

L’après-midi était en grande partie interactif. Les personnes présentes ont pu effectuer une visite virtuelle des conteneurs Improved (voir aussi : www.virtualtourimproved.ugent.be/) Quelques chercheurs de l’UGent ayant joué un rôle dans le projet ont fait part de leurs expériences. Pour finir, quelques entreprises ont brièvement présenté leurs produits et prestations de service. Le projet Improved a ainsi progressivement pris fin. Il est clair qu’il a apporté de nombreuses améliorations dans les entreprises dans lesquelles il a été activé.

Par Koen Vandepopuliere

www.improvedwater.eu