15 Mars 2016  |  Distillation sous vide
Publié dans Oberflächen POLYSURFACES 06/2015

Réduire les coûts et améliorer la qualité

Laurent Dumas

L’usine KSB de La Roche-Chalais (F), filiale du groupe allemand KSB AG à Frankenthal, fabrique des robinets à papillon de la marque AMRI. Ils sont utilisés dans les secteurs du bâtiment, de l’industrie de l’eau et des centrales électriques. La production de ces robinets génère deux principaux déchets liquides: des huiles solubles et des eaux de rinçage issues du décapage et de la passivation des pièces en acier inoxydable.

Das in La Roche-Chalais (F) ansässige Unternehmen KSB, eine Tochtergesellschaft der deutschen KSB Aktiengesellschaft in Frankenthal, stellt Absperrklappen der Marke AMRI her. Diese werden in der Gebäudetechnik, der Industrietechnik und der Energietechnik eingesetzt. Bei der Herstellung der Absperrklappen fallen zwei flüssige Abfallprodukte an: lösliche Öle sowie Spülwässer nach dem Beizen und dem Passivieren von Edelstahlteilen.

Les huiles étaient enlevées par un collecteur de déchets alors que les eaux de passivation étaient traitées in situ par une station physico-chimique. A plusieurs reprises, les valeurs de rejet de la station n’étaient pas tenues et KSB devait également faire enlever ces effluents. Pour réduire les coûts et satisfaire aux exigences des clients, KSB a décidé de s’équiper d’un évaporateur sous vide H2O.
 
Un évaporateur «Vacudest 250 Clearcat» chez KSB à La Roche-Chalais pour le traitement des effluents industriels sur le site.
 
Etat des lieux
Après une visite sur le stand H2O au salon Industrie, Régis Masante, responsable maintenance du site de La Roche-Chalais a exposé ses besoins. Les fabrications du site KSB nécessitent des outils de production et de transformation des métaux très divers: usinage, dégraissage, ressuage, décapage et passivation.
Une fois les pièces usinées, celles-ci sont dégraissées dans un bain alcalin avant le traitement de surface. Le décapage et la passivation permettent de renforcer la résistance à la corrosion. Les bains actifs sont conduits à la station physico-chimique, alors que les rinçages en cascade sont traités par des résines échangeuses d’ions. Les éluats de régénération sont en partie envoyés vers la station, car celle-ci ne permet pas de traiter tout le flux. L’autre partie est enlevée par un collecteur de déchets, au même titre que les huiles solubles et les eaux de lavage de sol.
Depuis de nombreuses années, la société KSB traitait ses eaux par le biais d’une station physico-chimique classique avec rejet en station d’épuration urbaine. Conformément à la convention passée avec la Communauté de Communes, les rejets étaient contrôlés et analysés périodiquement. Cependant, cette ancienne station, imposante en surface et en volume de stockage, demandait un suivi assidu et contraignant pour assurer le respect des normes avec en plus la difficulté apportée par la diversité et la variabilité des effluents.
 
Commande de machine «Vacutouch»: une disponibilité optimale du système.
 
Lancement du projet
La recherche d’une solution alternative pour le remplacement de cette station vieillissante s’est imposée avec la possibilité de plusieurs options. Ainsi, des études et essais sur diverses technologies ou combinaisons de technologies ont été lancées. Il apparut que seule la solution de l’évaporation permettait à la fois de recyclaer les distillats et de se libérer totalement des contraintes de contrôle liées au rejet.
L’équipe de projet chez KSB a choisi cette direction avec un cahier des charges définissant la qualité du distillat nécessaire au recyclage selon le grade B. En effet, les applications nucléaires nécessitent une excellente qualité d’eau de rinçage. D’autre part, une exploitation facile et automatisée ainsi qu’une maintenance nécessitant peu de ressources étaient des critères essentiels dans le choix du fournisseur.
 
La comparaison à l‘œil nu du distillat provenant d‘un évaporateur sous vide traditionnel avec celui provenant d‘un «Vacudest» avec l’option «Clearcat» montre que le stade de condensation avancé du «Clearcat» est une véritable avancée en terme de qualité des eaux usées traitées.
 
Etapes de l’étude
  1. Réalisation d’un bilan complet des flux d’effluents et volumes correspondants.
  2. Mise à jour du répertoire des produits utilisés (dégraissant, lavage sols, émulsions d’usinage, bains actifs et rinçages du décapage/passivation). Cette partie est capitale car elle permet de faire un bilan et donc éventuellement d’isoler les produits ou les flux pouvant être critiques.
  3. Réalisation d’essais de laboratoire chez H2O afin de déterminer la pertinence des regroupements. Lors de ces essais, il est apparu intéressant de traiter séparément les émulsions (huiles solubles, lessive de sol, eaux de ressuage) des eaux de rinçage du traitement de surface.
  4. Sur la base des essais, des schémas hydrauliques ont été établis avec deux cycles de traitement strictement distincts:
  • Cycle A: évaporation des eaux de rinçage issues du décapage/passivation inox. Ces eaux acides sont préalablement neutralisées pour éviter tout risque de corrosion du matériel.
  • Cycle B: évaporation des émulsions.
  • Définition des capacités de stockage amont et aval pour chaque cycle. Les émulsions sont stockées dans une cuve et les eaux de rinçage dans une autre. Le même schéma est appliqué pour les cuves de distillat.
  • Définition des post-traitements nécessaires sur le distillat pour atteindre les exigences de qualité:
    - résines échangeuses d’ions pour le grade B;
    - charbons actifs ayant un rôle de finition pour retirer les dernières traces de DCO.
  • Définition du débit moyen de l’évaporateur sur le facteur de concentration obtenu.
 
Un évaporateur type «Vacudest 250 Clearcat» pouvant traiter jusqu’à 5 m³/jour avec un facteur de concentration de 60 sur les rinçages et de 13 sur les émulsions répond à la demande. KSB retient cette solution par évaporation sous vide et décide de se lancer dans cette voie avec l’optique du rejet liquide nul et donc du recyclage des distillats. L’usine ne rejettera ainsi plus d’eau dans la station communale et sera à terme libérée de toute contrainte de contrôle de rejet.
 
Fonctionnement et premiers retours d’expérience
Au bout d’un an et demi de fonctionnement, l’évaporateur donne un résultat très satisfaisant. En effet, Régis Masante déclare: «La mise en service a été très rapide et la formation complète. Nous avons ainsi pu recycler le distillat car sa qualité, bien supérieure à celle de l’eau produite par notre ancienne station physico-chimique, le permettait. En effet, sa conductivité est inférieure à 1 µS/cm. Le SAV de H2O est à la fois compétent, à l’écoute et réactif. Nous sommes rappelés dans l’heure ou au plus tard sous 24 h. Les post-traitements du distillat ont seulement un rôle de finition. Les résines échangeuse d’ion sont remplacées tous les quatre mois et les charbons actifs tous les ans. En un an, nous n’avons produit que 6 t de concentrat pour une capacité de traitement de 1500 t. Enfin, le retour sur investissement est inférieur à 1 an.»
 
Conclusion
Au final, KSB confirme la pertinence du choix de la solution «Clearcat». Le SAV H2O prend désormais le relais pour garantir la disponibilité de la machine, répondre aux questions, assurer les opérations de maintenance importantes et préconiser des améliorations si besoin. Cette installation a été financée par l’Agence de l’Eau Adour Garonne comme suit:
  • 50 % sous forme de subvention
  • 45 % sous forme de prêt à taux zéro sur dix ans
 
Laurent Dumas
Responsable commercial France Ouest
laurent.dumas@h2o-de.com
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