Projet pilote révolutionnaire de roselières chez Dow Benelux
Projet pilote révolutionnaire de roselières chez Dow Benelux
Rietland a aménagé pour ce projet deux roselières de 350 m2 chacune.
Prof. Diederik Rousseau (casque jaune) reçoit en temps réel de très nombreuses données en provenance des capteurs.
C’est la première fois qu’une roselière est aménagée dans le but de réutiliser l’eau épurée à des fins industrielles.
Parfois, en tant qu’entreprise, il faut regarder plus loin que le bout de son nez, et surtout si vous pouvez ainsi servir également l’intérêt public. C’est pourquoi, au printemps dernier, un projet pilote a été lancé à l’usine de l’entreprise de produits chimiques Dow à Terneuzen, pour lequel des roselières sont utilisées comme prétraitement à la filtration membranaire, dans le but ultime de produire de l’eau de processus. Différents partenaires, dont Rietland, sont impliqués dans ce projet d’une durée de deux ans. En cas de résultats positifs, il y a de grandes chances qu’à terme, une installation à grande échelle soit construite.
Les processus de production de Dow à Terneuzen nécessitent de l’eau, beaucoup d’eau. Ses sources sont les eaux de surface belges et les effluents provenant du traitement de l’eau, mais aussi les eaux du Biesbosch (source d’eau potable). L’entreprise a pour ambition de n’utiliser pour le complexe de Terneuzen, d’ici 2025 au plus tard, que des sources disponibles localement. La multinationale veut faire des efforts considérables pour réduire son empreinte eau douce. Dow travaille en étroite collaboration avec Evides Industriewater pour son approvisionnement en eau.
« Dans tous les cas, il y aura toujours un flux d’eaux usées – tout ne peut pas être réutilisé – mais l’entreprise souhaite également réduire sa consommation d’énergie et de produits chimiques et ainsi arriver à une plus grande durabilité : il est important que l’industrie recherche d’autres sources d’eau et applique les meilleures techniques disponibles pour récupérer le plus d’eau possible », affirme Carmen Huth, responsable du traitement des eaux usées chez Dow.
En conséquence, les responsables de l’entreprise ont pris contact il y a quelque temps avec la société des eaux Scheldestromen.
« Nous fournissons 2,5 millions de m³ d’eaux usées épurées à l’aide d’un bioréacteur à membrane, et venant de la station d’épuration de Terneuzen », explique Jo Nieuwlands, chef de l’équipe Technologie chez Scheldestromen.
Installation de dessalement
Pour que Dow puisse utiliser cette eau comme eau de traitement, l’effluent passe, chez Evides, par une installation de dessalement composée d’un échangeur d’ions et d’une filtration membranaire. « Hélas, cette eau épurée n’est pas assez propre », complète Otto Schepers, chef de projet de la division Eau industrielle chez Evides. « De ce fait, nous sommes obligés de rincer régulièrement les membranes de notre filtration. En concertation avec divers partenaires, nous avons cherché une solution pour soulager la filtration membranaire. »
Le choix s’est porté sur un prétraitement à l’aide d’une roselière qui permettrait une stabilisation biologique de l’eau avant l’échange d’ions et la filtration membranaire. Cette solution est à présent testée dans un projet pilote. « L’objectif est de prouver que cette combinaison de techniques est appropriée pour produire une eau de processus de haute qualité, comme par exemple l’eau déminéralisée destinée à la production de vapeur. La roselière a l’avantage d’être une technologie très naturelle qui ne demande que très peu d’énergie », déclare encore Carmen Huth. Si le projet réussit, l’étape vers une installation à grande échelle permettra à l’entreprise de prélever moins d’eau (douce) du Biesbosch.
Applications spécifiques
Rietland est le partenaire qui, conjointement avec le professeur Diederik Rousseau de l’UGent, a conçu les roselières pour Dow.
« Il s’agit d’une application assez unique de zone humide (wetland) », affirme Dion van Oirschot, gérant de Rietland. « Les roselières servent certes assez souvent de post-traitement pour l’effluent des stations d’épuration d’eau, mais ceci est principalement destiné à rendre l’eau compatible avec les normes de rejet en vigueur. Et pour cela, il suffit de roselières à écoulement passives. À ma connaissance, c’est la première fois que des roselières sont utilisées pour rendre l’eau appropriée à une réutilisation industrielle. Il s’agit dans le cas présent d’une roselière aérée, entre autres parce qu’il suffit dans ce cas d’une surface bien plus petite que pour une roselière à écoulement passive. »
Deux roselières (nord et sud), chacune de 350 m2, ont été aménagées pour ce projet pilote. Elles traitent par heure un débit de 10 m3, ce qui est considérable. « L’eau séjourne environ 12 heures dans la roselière, ce qui est bien plus court que pour un ‘polissage’ normal. Lors de la conception, nous avons finalement opté pour un écoulement horizontal, bien qu’un écoulement vertical soit plus courant. Dans le cas où l’eau à traiter contient trop de matières organiques, l’écoulement horizontal n’est normalement pas la bonne option, car l’on est alors confronté, tôt ou tard, à des engorgements. Dans notre cas nous ne risquons rien, du fait de la faible concentration en matières organiques. En outre, il est un peu plus facile d’aménager une roselière à écoulement horizontal », explique Dion van Oirschot.
On retrouve toutefois dans l’effluent, des micropolluants tels que des résidus médicamenteux et des pesticides. « Les installations d’épuration d’eau usée normales, réussissent encore trop peu souvent à les extraire de l’eau », affirme Jo Nieuwlands. « C’est l’une des raisons pour lesquelles nous suivons ce projet de très près. Ce serait une incroyable plus-value s’il parvenait à éliminer de telles substances à l’aide d’une ‘zone humide’. »
Surveillance
Les roselières ont été aménagées en avril 2019. Dans les deux mois qui ont suivi, ces ‘zones humides’ ont été équipées de nombreux instruments de surveillance en ligne. Ainsi, en divers endroits de la roselière, on mesure la teneur en oxygène et on analyse des échantillons d’eau au niveau de nombreux paramètres. « L’installation des capteurs a constitué un véritable défi pour les responsables de ces fournisseurs, plus habitués à installer de tels dispositifs dans un environnement industriel », déclare le professeur Diederik Rousseau de l’UGent. « Nous avons reçu, entre-temps, en temps réel, beaucoup de données en provenance de ces capteurs, mais il est trop tôt pour tirer des conclusions. Il est prévu que durant la première année, jusqu’en mai 2020, les différentes techniques de traitement (roselières, filtration membranaire, échangeurs d’ions) soient testées séparément. Nous établirons ensuite la jonction et verrons dans quelle mesure les roselières soulagent réellement l’installation de dessalement. »
Si les polluants présents sont effectivement moindres, le dessalement nécessite moins de produits chimiques, d’énergie et d’eau, ce qui réduit également le nombre de rinçages des membranes. « Nous sommes convaincus que le système fonctionnera efficacement, mais il doit aussi être rentable, afin de pouvoir estimer si un éventuel investissement dans une installation complète pourrait réellement apporter une valeur ajoutée », déclare Diederik Rousseau.
Perspectives
Jo Nieuwlands, Diederik Rousseau, Otto Schepers, Carmen Huth et Dion van Oirschot loue la collaboration exemplaire entre les différents partenaires. Les étudiants Lindsey Carver (MSc TU Delft), Louis Johnston (BSc HZ University of Applied Sciences), et Hafiz Khan (PhD UGent) suivent le projet sur place. « Si nous pouvons prouver que les roselières apportent en la matière une plus-value significative, cela ouvrirait des possibilités intéressantes d’utiliser cette technologie naturelle en tant qu’étape intermédiaire pour la production d’eau de traitement et/ou industrielle, et en tant qu’étape de post-purification pour l’élimination des micropolluants », conclut Dion van Oirschot.
Par Bart Vancauwenberghe
