« Une utilisation intelligente du CO2 garantit une neutralisation performante du pH »

La vision d’Air Products

Le durcissement de la réglementation, une urbanisation accélérée et des attentes accrues en matière de durabilité soumettent l’épuration des eaux usées à une pression croissante. Fort de sa gamme Halia, Air Products relève ces défis par le biais de technologies avancées d’oxygénation et de régulation du pH reposant sur la mise à contribution de gaz. L’utilisation efficace d'oxygène pur et de CO₂ permet à l’entreprise d’améliorer les performances des installations d’épuration des eaux sans nécessiter aucun investissement infrastructurel majeur.

Bart
Vancauwenberghe

Fondée en 1940, cette multinationale dessert un large éventail de secteurs, au nombre desquels le raffinage, la chimie, la métallurgie, l’électronique, l’industrie manufacturière et l’industrie alimentaire. Air Products assure la fourniture de gaz industriels essentiels ainsi que de technologies et connaissances qui permettent d’améliorer la durabilité et d’optimiser les processus de ses clients.
« Aujourd’hui, nous sommes présents dans plus de cinquante pays à travers le monde », relate Koen Dragers, Account Manager Water Treatment, lequel exerce chez Air Products depuis plus de quinze ans. « En 2025, nous avons aussi fêté nos 60 ans de présence en Belgique. »

Solutions Halia d’épuration des eaux

Air Products dispose dans chaque pays d’une organisation locale solide et d’une structure de distribution, soutenue par plusieurs équipes spécialisées en technologie et en ingénierie. En cas de besoin, elles œuvrent avec des collègues d’autres régions à l’élaboration de solutions sur mesure. Le fait qu’Air Products soit parvenu à se forger une réputation solide dans le domaine du traitement et de l’épuration des eaux ne doit rien au hasard. « L’eau est l’une des substances les plus fondamentales sur terre », selon la Dr Sonia Guri, laquelle exerce ses activités depuis plus de 20 ans au sein de l’entreprise et dans l’un des centres de R&D de Barcelone. « Les entreprises assument une responsabilité croissante quant à la qualité de l’eau, notamment en raison du durcissement de la réglementation européenne et du besoin croissant d’une gestion plus durable de l’eau. »
À cet égard, l'utilisation à bon escient de gaz pourrait jouer un rôle déterminant. « Nous y parvenons par le biais de solutions modulaires de traitement des eaux commercialisées sous la marque Halia, que nous mettons en oeuvre dans les stations d’épuration industrielles et communales. Nous ne nous contentons pas d’assurer la fourniture de molécules. Notre objectif réside dans l’offre de solutions intégrées visant à améliorer les performances globales et la fiabilité du processus d’épuration en répondant à divers besoins opérationnels, tels que l’élimination de nuisances olfactives, afin d’optimiser les processus. »

Efficacité accrue

Les solutions Halia de traitement des eaux permettent à Air Products de poursuivre plusieurs objectifs. « Des technologies évoluées de gestion des gaz ainsi que des configurations système particulièrement flexibles permettent aux installations d’atteindre des performances maximales en dépit du coût opérationnel total le plus faible qui soit », explique Joren Bueds. Il exerce depuis trois ans et demi les fonctions de Commercial‑Technological Specialist chez Air Products. « Cela se traduit par une consommation inférieure de produits chimiques, une consommation d’énergie optimisée et une efficacité globale accrue du processus d’épuration. »
Une composante essentielle de cette approche réside dans l’utilisation d’oxygène pur. « Quelle que soit la taille ou la configuration d’une installation d’épuration des eaux usées, l’O₂ pur permet d’améliorer l’efficacité des processus biologiques. L’O₂ augmente de surcroît la capacité de traitement et améliore la qualité de l’effluent. La croissance de la démographie urbaine contraint les installations à traiter des volumes d'eaux usées de plus en plus importants. Leur épuration s’opère par le biais d’extensions coûteuses ou d’installations neuves, mais le traitement de volumes supérieurs avec la même infrastructure en recourant à l’utilisation d’un oxygène pur permet aux exploitants de réduire sensiblement leurs coûts de financement. »

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Joren Bueds, Air Products

Meilleure décantation

L’un des fleurons de la gamme Halia n’est autre que le système d’aération Halia Venturi. « Cette technologie est adaptée aux installations désireuses d’accroître leur capacité sans devoir procéder à des travaux de génie civil importants. Elle s’avère également très efficace en présence d’un espace restreint ou d’une aération conventionnelle entraînant l’apparition de mousses, de nuisances olfactives ou d’émissions de composés organiques volatils. En outre, le système améliore la décantation des boues et s’adapte sans heurt à des charges saisonnières ou très variables. »
« Des rendements de transfert d’oxygène supérieurs à 90 % permettent au système d’aération Halia Venturi d’atteindre un niveau de performance supérieur à celui des systèmes d’aération conventionnels. Cela se traduit par une grande polyvalence opérationnelle ainsi que par une réduction de la consommation d’énergie et des coûts d’exploitation. »

Neutralisation du pH au CO₂

Les solutions Air Products accordent une importance majeure à la sécurité et aux performances environnementales, comme en témoigne entre autres le système Halia QM de neutralisation du pH.
« Ce système conjugue injection de CO₂ (solution gazeuse active) et régulation numérique pour neutraliser l’alcalinité d’une eau. Comme la dissolution du CO₂ est très efficace (rendements de dissolution supérieurs à 85 %), la majeure partie du CO₂ injecté demeure en phase liquide au lieu de se dégager immédiatement au point d’injection », relate Joren Bueds.
« D’un point de vue chimique, le CO₂ dissous réagit avec l’eau pour former du dioxyde de carbone, puis du bicarbonate (HCO₃⁻). En d’autres termes, le CO₂ reste en solution au sein du système carbonaté naturel de l'eau, à condition que le processus se déroule dans des conditions normales de mélange et de régulation du pH. De plus, la neutralisation du CO₂ contribue à réduire les émissions en raison du remplacement des acides minéraux forts. Dans cette application, le CO₂ est un produit récupéré et une alternative qui ne génère aucun flux résiduel de sulfate ou de chlorure. »
Cette approche a également fait ses preuves dans le cadre d'un projet mené au sein d’une brasserie belge. « L’utilisation du CO₂ permet aux eaux usées de la brasserie d’atteindre sans difficulté les pH requis en proposant de la sorte une alternative satisfaisante aux acides minéraux. Des analyses ont montré qu’il était techniquement envisageable de ramener le pH au niveau souhaité en procédant à l’injection de CO₂ dissous (110 ppm). Au terme de deux semaines d’essais de démonstration sur site, nous en avons conclu qu’une injection de 5 à 10 kg de CO₂ par heure suffisait à ramener le pH moyen de 11,95 à 7,7. Par ailleurs, l'élimination de l'acide sulfurique durant la phase anaérobie des boues après traitement du pH permet de réduire les nuisances olfactives, la corrosion sulfurique des installations environnantes ainsi que la toxicité pour les bactéries présentes dans les boues. »
Un précieux réseau
Air Products est fier d’annoncer son adhésion récente au réseau Watercircle.
« Ce réseau particulièrement précieux a vocation à promouvoir le traitement durable et la réutilisation maximale de l’eau ainsi qu’à épauler les exploitants d’installations avancées d’épuration des eaux », conclut Koen Dragers. « La conjugaison de notre expertise approfondie avec des solutions adéquates et une forte présence locale nous permet de contribuer au développement d’un avenir plus propre pour nos clients, nos communautés et le monde entier. »

Par: Bart Vancauwenberghe - Photo: Air Products

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