Une eau déminéralisée fiable provenant de sources d’eau variables
Une eau déminéralisée fiable provenant de sources d’eau variables
En raison des complexités techniques et juridiques toujours croissantes, conjuguées avec la quête permanente d’une efficacité optimisée, de plus en plus d’entreprises de production externalisent le traitement des eaux. Le groupe norvégien Yara, producteur d’engrais au niveau international, met également en œuvre la philosophie selon laquelle chacun devrait de préférence se consacrer à sa propre spécialité. En 2019, l’entreprise s’est ainsi mise à la recherche d’un partenaire pouvant fournir de l’eau déminéralisée avec la qualité requise sur son site de production de Tertre, en Wallonie.
Le site de Tertre, près de Mons, est depuis 2009 une composante stratégique des activités de Yara. L’usine belge, en exploitation depuis 1928, constitue l’un des plus importants sites de production de produits chimiques comme l’ammoniac, l’acide nitrique, le dioxyde de carbone et des engrais azotés pour applications agricoles et industrielles. Parmi les presque trente sites de production de Yara dans le monde, Tertre était l’un des rares en 2019 à encore assurer lui-même l’ approvisionnement et le traitement de l’eau du site.
Fin de vie
« Pour la production d’eau déminéralisée, utilisée dans les processus sous la forme de vapeur et liquide, l’entreprise disposait de sa propre chaîne de traitement comprenant ultrafiltration, osmose inverse et échange d’ions », relate Arnaud Nauwelaerts, sales manager chez Suez. « L’installation était cependant arrivée en fin de vie. De plus, les différentes technologies provenaient de fabricants différents et le système n’avait été prévu que pour traiter l’eau de puits. Or, cette réserve d’eau était insuffisante pour répondre à la demande en eau déminéralisée. »
L’idée de rénover l’installation existante a rapidement été écartée, , la gestion en interne n’étant de toute façon plus à l’ordre du jour chez Yara. Suez, qui était déjà présent sur site pour différents services, s’est ainsi vu confier la conception, la construction et la gestion pendant quinze ans d’une nouvelle installation de déminéralisation. « Dans le monde entier, l’entreprise opte depuis déjà longtemps pour l’externalisation du traitement des eaux afin de pouvoir se concentrer à 100 % sur ses activités propres. Mais cela a également été un choix logique d’un point de vue pratique : les opérateurs qui étaient responsables du traitement des eaux à Tertre approchaient de l’âge de la retraite et aucune relève avec ce type d’expertise n’était assurée au sein de l’entreprise. »
Différentes sources d’eau
Les fluctuations de la qualité des influents ont constitué le plus grand défi de ce projet. Afin d’assurer une capacité suffisante, il a été prévu d’utiliser, en complément de l’eau de puits, également l’eau de surface provenant du canal Nimy-Blaton-Péronnes situé à proximité, ainsi qu’une proportion restreinte d’eau de condensat. « Même si ces différentes eaux sont mélangées dans une cuve de coagulation en amont de la chaîne de traitement (l’eau de surface est d’abord filtrée mécaniquement, l’eau de condensat est soumise à un prétraitement), la composition des influents n’est pas constante. De plus, le canal connaît un trafic intense, ce qui peut parfois provoquer d’importantes augmentations de la teneur en matières en suspensions. L’installation devait donc pouvoir s’accommoder de ces importantes variations. »
La flexibilité requise est principalement assurée par l’utilisation de membranes ZeeWeed* 500. « Comparées à d’autres membranes d’ultrafiltration, cette technologie d’UF immergée présente une tolérance très élevée aux MES. Nous sommes ainsi en mesure de garantir une qualité suffisante pour les étapes de traitement suivantes, indépendamment des fluctuations de la qualité d’eau en entrée. »
Sélection des technologies
Après l’ultrafiltration, l’eau passe ensuite par quatre phases : une première osmose inverse PRO 102, une deuxième osmose inverse PRO 68, un dégazeur membranaire et, pour finir, une dernière étape de polissage par électrodéionisation. Les facteurs décisifs pour la sélection finale des technologies ont été la qualité, la capacité et la durabilité.
« En utilisant une osmose inverse double passe (RODP), nous n’éliminons pas 98 %, mais 99,5 % des sels », précise Andy Genon de Suez, responsable du volet opérationnel du contrat, sur l’aspect de la qualité. « Le dégazeur membranaire assure la neutralisation d’une éventuelle contamination au CO2 pouvant résulter de la correction du pH en amont de l’osmose inverse. En effet, le CO2 réagit avec les résines de l’EDI, ce qui compromettrait l’efficacité de cette dernière étape de polissage en cas de concentrations trop élevées. Dans la pratique, nous atteignons ainsi une qualité d’eau déminéralisée d’une conductivité 0,1 µS/cm, sachant que le maximum déterminé contractuellement est de 0,2 µS/cm. »
« Notre installation a une capacité de production de 240 m3/h, ce qui satisfait largement à la demande de 5 100 m3/jour. Nous y parvenons de plus avec un minimum de produits chimiques et de rejets. Nous récupérons par exemple le concentrat aussi bien de la deuxième osmose inverse que de l’EDI et le renvoyons dans le traitement. »
Robuste et fiable
En tant que partenaire d’un contrat BOO, Suez s’engage à fournir à tout moment la qualité et la capacité spécifiées. La fiabilité est ainsi une préoccupation cruciale autant pour le client que pour le fournisseur. « Des réservoirs tampons entre l’UF et la première osmose inverse d’une part, et entre les deux osmoses inverses d’autre part, assure une efficacité hydraulique optimale », explique Andy Genon. « Il nous est possible de démarrer chacune des étapes du traitement indépendamment les unes des autres, sans rencontrer de problèmes de pression. »
« Nous avons également instauré deux importantes lignes de défense », ajoute Arnaud Nauwelaerts. « Premièrement, nous assurons à chaque étape du traitement la redondance nécessaire : il y a trois lignes d’UF, deux fois quatre unités d’osmose inverse et quatre unités d’EDI. Deuxièmement, nous avons déjà partout prévu les raccordements nécessaires pour nos solutions mobiles. En cas de gros problème et de panne de toute une ligne technologique, nous avons ainsi la possibilité d’offrir directement une alternative. »
Un système de garde remplace la présence in situ 24/7
La nouvelle installation est en service depuis juin 2020. Suez a depuis la responsabilité de l’ensemble du suivi opérationnel. Un grand contraste avec ce que nous avions avant, témoigne Andy Genon. « Avec l’ancienne installation, Yara se voyait contrainte d’assurer une présence opérationnelle 24/7. Maintenant, tout fonctionne quasiment automatiquement, nous disposons à distance d’une parfaite vue d’ensemble des processus et une présence de nos opérateurs aux horaires de travail usuels suffit. Si un incident devait malgré tout se produire la nuit ou au cours du week-end, nous en sommes immédiatement informés par un renvoi d’alarme depuis le SCADA. »
La plateforme de Suez InSight* fournit quotidiennement au client un rapport sur l’efficacité du système et collecte les données de fonctionnement des différents équipements pour l’analyse des dépannages. « Yara dispose également de la possibilité d’intervenir dans une certaine mesure, par exemple en cas de nécessité d’un arrêt d’urgence ou si l’eau de puits est nécessitée pour d’autres applications et qu’il faut donc la déconnecter. Tout le reste est entre nos mains et nous nous efforçons d’optimiser l’installation jour après jour. »
* Marque déposée de SUEZ; peut être enregistrée dans un ou plusieurs pays
Texte : Elise Noyez
Photos : Suez
