La société « De Watergroep » garantit une utilisation durable des ressources en eau à DuPont
La société « De Watergroep » garantit une utilisation durable des ressources en eau à DuPont
De Watergroep a conclu un accord avec DuPont pour la construction, le préfinancement et l’exploitation d’une installation de recyclage d’eau sur le site de DuPont à Bruges pour la production d’eau de process. L’installation a été mise en service en août.
DuPont a une longue histoire au Komvest à Bruges. Les premières activités sur ce site datent d’environ 1865 lorsque la Distillerie Verstraete y érigeait une fabrique. Celle-ci fut reprise par la Gist & Spiritusfabriek en 1897, avec pour activité principale la distillation d’alcool et la production de levure de boulangerie. De nombreuses acquisitions et réorganisations plus tard, l’établissement est devenu un acteur clé au sein de la division Nutrition et Biosciences de DuPont et l’un des principaux sites de production d’enzymes pour l’industrie alimentaire.
« L’eau de process de qualité d’eau potable est utilisée pour la production et le nettoyage (NEP) et une partie également pour la production de vapeur », explique Johan Bil, senior capital engineer chez DuPont. « Une récupération limitée de cette eau de process est possible, mais la grande majorité (également pour la vapeur) est résiduaire. Ces eaux usées sont traitées dans notre propre station d’épuration biologique à 7 km. »
Eau de refroidissement brute
L’installation de recyclage de l’eau se concentre sur l’eau brute de refroidissement, les eaux de surface du Komvest et les eaux du canal Gand-Bruges-Ostende. L’eau de refroidissement brute est d’abord utilisée pour le refroidissement, ce qui la réchauffe. Cette eau est captée par l’installation de De Watergroep. L’eau de process produite est fournie dans les réservoirs tampons d’eau de process existants chez DuPont et est utilisée dans la production et comme eau alimentaire pour les chaudières à vapeur.
Johan Bil : « Les enzymes sont fabriqués par un processus de fermentation à l’aide de micro-organismes. En tant que produit final, ils ne sont expédiés au client que sous forme liquide. L’ensemble du process en production (filtration, concentration, stabilisation) est à base d’eau. Genencor produit des enzymes industriels à la demande du client. Les applications importantes de ces enzymes sont entre autres la production laitière, la boulangerie, la production brassicole, l’alimentation animale, les lessives textiles, les détergents pour la vaisselle et les colorants textiles. »
Le process en production se déroule en plusieurs étapes. La fermentation ou la croissance de micro-organismes (qui se traduit par une suspension de masse cellulaire et d’enzymes en solution), le traitement (séparation et concentration des enzymes) et la formulation (des excipients sont ajoutés à la solution avec les enzymes pour e. a. la stabilisation des enzymes) et finalement le conditionnement liquide ou le soutirage (le produit est dirigé vers l’emballage final requis).
C’est un procédé friand en eau, pour lequel DuPont recherchait une nouvelle solution. Cette dernière doit répondre à diverses conditions. Elle doit être fiable, efficace, durable et réalisable financièrement et avoir une perspective d’avenir.
Compagnie des eaux globale
De Watergroep est une société globale proposant des services sur toute la chaîne de l’eau. De Watergroep approvisionne 3,2 millions de clients dans 177 communes flamandes, ce qui en fait la plus grande société distributrice d’eau potable en Flandre. En outre, l’entreprise produit également de « l’eau sur mesure ».
« Les entreprises font de plus en plus appel à l’expertise de De Watergroep pour optimiser leurs flux d’eau internes, pour l’approvisionnement en eau de process ou pour le recyclage des eaux usées au sein du process en production. Notre business unit Industrie et Services garantit la bonne exécution de tels projets », déclare Pieter Vlasschaert, gestionnaire de compte Industrie à De Watergroep. « Outre le site de Bruges, DuPont possède également une filiale à Ypres, où De Watergroep est responsable depuis 2010 de l’approvisionnement en eau potable. De cette manière, des contacts existaient déjà entre DuPont et De Watergroep. DuPont a contacté notre unité commerciale Industrie et Services pour lui demander de développer une alternative aux sites de captage des eaux souterraines existants à Bruges. La qualité de l’eau du captage d’eau souterrain à faible profondeur s’est détériorée et des restrictions ont été imposées sur les quantités pompables en captage profond d’eau souterraine. »
Les deux parties ont décidé qu’une nouvelle installation de recyclage de l’eau répond le mieux aux exigences mentionnées ci-dessus. L’installation est érigée dans une ancienne zone de production largement vide.
Les étapes du processus
Pieter Vlasschaert explique les trois stades du traitement de l’eau : coagulation en ligne, ultrafiltration et osmose inverse. « L’eau de refroidissement utilisée est d’abord traitée par un filtre grossier au rinçage automatique pour séparer la fraction grossière. Ensuite, nous ajoutons du FeCl3 (trichlorure de fer) et l’eau passe à travers un “tube floculateur” pendant une période suffisamment longue. Les fractions les plus fines de matières en suspension peuvent ainsi coaguler et floculer pour former des flocons plus gros. Ces derniers sont ensuite éliminés au niveau de l’ultrafiltration. »
« Ce dernier procédé se réalise dans des conduites de pression verticales. Celles-ci contiennent des membranes tubulaires à mésopores ( 0,1 µm) à travers lesquelles l’eau circule à basse pression et dans lesquelles les matières en suspension, les bactéries, les virus et les macromolécules sont éliminés. Le filtrat de l’ultrafiltration est stocké dans un réservoir tampon d’où il est automatiquement pompé vers le processus d’osmose inverse, le stade suivant du processus de purification. »
« L’osmose inverse se fait au travers de membranes spiralées semi-perméables. L’eau peut s’écouler au travers de la membrane mais plus de 99 % des sels sont retenus. Pour se faire, la pression osmotique doit être surmontée. L’osmose inverse assure l’élimination des sels, des métaux lourds et d’autres résidus afin d’obtenir une eau pure de qualité potable. »
De Watergroep a mené des essais pilotes en 2016 et en 2017 pendant plusieurs mois à l’aide d’un conteneur pilote. « Grâce aux résultats des tests pilotes, nous connaissons tous les paramètres aquifères et des expériences précédentes avec des projets similaires nous ont permis de déterminer les étapes du processus », explique Pieter Vlasschaert. « Les informations issues de ces essais pilotes sont également essentielles pour fixer le prix de l’investissement et déterminer les coûts opérationnels. »
À l’épreuve du temps
L’installation a des perspectives d’avenir. Le débit de production actuel du traitement de l’eau est de 45 m³/h, mais peut encore être porté à 60 m³/h à l’avenir. Le stockage et le dosage de produits chimiques requis, les points de raccordement, etc. en cas d’accroissement du débit ont déjà été planifiés.
Pour garantir la qualité de l’eau, le fonctionnement de l’installation est surveillé en permanence par un système de contrôle-commande (« Scada ») en ligne. L’installation contient de nombreux instruments de mesure en ligne qui, conformément à l’étude HACCP, sont redondants (dont entre-autres le pH, la conductivité, la turbidité UTN, le chlore libre). De plus, le laboratoire accrédité de De Watergroep échantillonne et analyse à une fréquence supérieure aux directives réglementaires.
De Watergroep a conclu un contrat DBFO (« Design, Build, Finance, Operate ») avec DuPont et assume donc l’entière responsabilité pour la conception, la réalisation et finalement, l’exploitation selon les exigences de qualité. Une fois l’installation opérationnelle, l’exploitation reste globalement la responsabilité de De Watergroep. De cette manière, DuPont n’a aucun souci à se faire. En cas de calamités, la business unit Industrie & Services de De Watergroep dispose d’un service de garde disponible 24h/24 et 7j/7.
Pieter Vlasschaert jette un regard rétrospectif satisfait sur le projet : « La vision de De Watergroep est « Nous proposons une eau sur mesure. Aujourd’hui, pour les générations de demain. » La durabilité et la fiabilité opérationnelle – qui impliquent en fait aussi la durabilité des sources d’eau – ont certainement joué un rôle crucial dans la recherche de la solution optimale. C’est pourquoi, en concertation avec DuPont, il a été décidé de ne plus utiliser les sites de captage peu profonds d’eaux souterraines existants, mais de rechercher une source plus durable. Étant donné que les eaux usées de DuPont sont rejetées dans une station d’épuration à plus de 7 km du site, la réutilisation des effluents n’était pas à l’ordre du jour. Une bonne coopération entre les parties est la pierre angulaire d’une solution réussie dans chaque projet. La collaboration avec DuPont a été optimale. Nos propositions correspondaient pleinement à leurs propres connaissances et expériences. J’ose même avancer que DuPont était un client réfléchi à travers les différentes phases menant à cette installation de recyclage de l’eau. »
Par Rudy Gunst
« La durabilité et la fiabilité ont joué un rôle crucial dans la recherche de la solution optimale. »
« Une bonne coopération est la pierre angulaire d’une solution réussie pour chaque projet. »
