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EDF Industrie
  LES FICHES TECHNIQUES
Séchage de boues d'hydroxydes par pompe à chaleur
EDF Industrie
KERBIRIO

ZI
3, impasse St Eloi
77220 Gretz Armainvilliers

Tél.: 01 64 07 07 18
Fax.: 01 64 07 93 57

kerbirio - séchage de boues d'hydroxydes par pompe à chaleur
  Avantages de l'installation

- Respect de la réglementation en vigueur et à venir
- Diminution des volumes de mise en CET 1
- Economies sur les coûts de transport et de traitement
- Simplicité d'exploitation

  L'entreprise

Entreprise familiale créée en 1963 pour la dorure en bijouterie, KERBIRIO est aujourd'hui spécialisée dans le traitement électrolytique à façon de pièces principalement destinées aux secteurs de l’automobile, du bâtiment et de l'électroménager.

Implantée à Gretz-ArmainvillIers (77), KERBIRIO emploie en 1996 une soixantaine de personnes et réalise un chiffre d'affaires de 25 MF, dont 70 % pour l'industrie automobile.

L'atelier de production fonctionne 24 heures sur 24, 5 jours par semaine, et traite 1 000 à 1 200 tonnes de pièces par mois, représentant en moyenne 35 000 m2.

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Chaine de traitement en cadres
  Les chaines de traitement

Le zingage est l'activité principale de KERBIRIO, Le revêtement de zinc, qui fait partie des "revêtements minces" (épaisseur de 5 à 20 µm), est très utilisé en protection contre la corrosion des métaux ferreux auxquels il confère en outre un excellent aspect de surface.

Les pièces subissent les opérations suivantes :

- Réception des pièces
- Dégraissage chimique et rinçage
- Décapage acide et rinçage]
- Dégraissage électrolytique et rinçage
- Zingage et rinçage
- Passivation et rinçage
- Essorage et séchage
- Contrôle et expédition

Le zingage est assuré par trois chaînes en tonneaux pour les pièces en vrac et deux chaînes en bains morts équipées de cadres, destinées aux pièces plus fragiles.

  Respect de l'environnement

Des bains sans cyanure

Les bains de zingage peuvent être alcalins (cyanurés ou non) ou acides. KERBIRIO travaille aujourd'hui exclusivement en milieu alcalin non cyanuré conformément à l'objectif qu'elle s'était fixé dès 1988 de respecter l'environnement en n'utilisant plus de cyanure, bien qu'il facilite la conduite et la maîtrise du traitement de zingage.

Elimination du chrome hexavalent

Des études en cours visent à réduire en chrome trivalent (chrome III), beaucoup moins toxique, le chrome hexavalent (chrome VI) des eaux résiduaires issues de la phase de passivation.

Une station de détoxication

Une station physico-chimique traite les eaux de rinçage et une partie des bains usés par:

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Chaine de traitement en tonneaux
- Déchromatation : réduction du chrome hexavalent en chrome trivalent par du bisulfite de sodium en milieu acide.
- Neutralisation : ajustement du pH à une valeur de 8,5-9 par de la soude (NaOH).
- Transformation des ions métalliques en hydroxydes métalliques.
- Floculation par polyélectrolyte et décantation.
- Filtration de la surverse sur filtre à sable et recyclage en production.
- Séparation des boues sur filtre-presse : le filtrat est recyclé et le "gâteau", qui contient divers polluants (zinc, fer, chrome...), est envoyé au Centre &Enfouissement Technique, de classe 1 (CET 1). Depuis août 1995, ces boues-, sont séchées sur site avant évacuation.

Le sécheur de boues

Les 12 à 13 tonnes de boues d'hydroxydes générées par mois présentent en sortie de filtre-presse une siccité (taux de matière sèche) de 20 à 30 %, ce qui a rendu nécessaire l'acquisition d'un sécheur de boues pour :

- Diminuer le poids des boues et réduire les coûts de transport et de mise en CET, facturés en fonction du poids.
- Anticiper l'évolution réglementaire : l'arrêté du 18 février 1994 prévoit une augmentation de la siccité minimale avant mise en CET 1, qui doit passer à 35 % au 30 mars 1998 au lieu de 25 % depuis le 1 er, janvier 1994.
plateaux du filtre presse
Plateaux du filtre-presse
  Le secheur de boues avec pompe à chaleur

Principe

Le sécheur se compose d'une trémie de boues et d'une unité de traitement d'air intégrant une pompe à chaleur qui permet, avec une faible dépense énergétique, de déshumidifier les boues.

L'air sec, chauffé au condenseur de la pompe à chaleur à 45°C environ est pulsé dans la trémie où il se charge d'humidité au fur et à mesure qu'il traverse les boues. Cet air est ensuite refroidi à l'évaporateur, où l'eau se condense, puis à nouveau chauffé au condenseur pour le cycle suivant. le sécheur
Le sécheur J210

Les condensats sont rejetés ou recyclés en tête de station.

La durée de séchage est réglée par minuterie.

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Schéma du sécheur J210

Caractéristique du sécheur

Le sécheur j210 de marque américaine JWI, est le plus gros modèle proposé par le constructeur. Ses principales caractéristiques sont les suivantes :

- Capacité de la trémie à boues : 1050 l
- Capacité évaporatoire : 22,5 kg/h
- Puissance installée : 10 kW

Bilan de l’installation de séchage

Une campagne de mesures a été menée du 13 au 20 mars 1996. Les résultats obtenus pour un cycle de 25 heures sont les suivants:

- Quantité de boues humides : 729 kg
- Quantité de boues séchées : 318 kg
- Quantité d'eau évaporée : 411 kg
-Puissance maximale appelée : 9,9 kW
- Puissance moyenne appelée : 9,3 kW
- Energie consommée sur la période : 228 kWh

Pour une capacité évaporatoire de 16,5 kg/h, le ratio de consommation énergétique est donc de 0,55 kWh/kg d'eau évaporée et le coefficient de réduction boues séchées/boues humides de 0,43.

Le bilan économique est détaillé dans le tableau ci-dessous :

Bilan économique Sans sécheur Avec sécheur
- Coût d'investissement (F.HT)
- Quantité de boues à éliminer (t/mois)
- Coût d'exploitation mensuel
   - coût mensuel de mise en CET 1
      . coût d'élimination (860 F.HT/t)
      . coût de prise en charge (60 F.HT/t)
      . coût de location de benne (350 F.HT/mois)
      . coût de transport (1100 F/transport)
   - coût énergétique mensuel (0,45 F. HT/kWh)
   - total (hors maintenance) (F.HT/mois)
- Coût de maintenance annuel (estimation)(F.HT)
- Coût d'exploitation annuel (F.HT/11,5 mois)
0
13
-
-
11 180
780
350
2 200
0
14 510
0
166 865
240 000
5,5
-
-
4 730
330
350
1 100
1 850
8 360
2 000
98 140
Gain d'exploitation annuel (F.HT/an) L'installation dégage un gain
d'exploitation de 69 kF environ
dans les conditions actuelles
de mise en CET 1

Le coût énergétique représente environ 20 % des coûts d'exploitation.

Première réalisation de cette taille en France, l'installation de KERBIRIO a bénéficié d'aides à l'étude et à l'investissement, notamment par le CRITT-Chimie et EDF GDF Services Seine-et-Marne et se révèle extrêmement performante avec un temps de retour brut sur investissement inférieur à 3,5 ans.

  Opinion de l'utilisateur

Monsieur P. Coppin, Directeur

Depuis de nombreuses années, nous nous efforçons, en améliorant nos procédés et en choisissant judicieusement nos investissements, de protéger l’environnement et de contribuer à une image plus " propre " de notre profession. Le sécheur qui a pour objectif d’optimiser les conditions d’élimination des boues d’hydroxydes métalliques, nous permet de respecter la réglementation en vigueur et même de devancer les normes applicables à partir du 30 mars 1998.

Le coût d'exploitation supplémentaire relatif à la consommation d'électricité, inférieur à 20 kF/an, est largement compensé par les gains sur les coûts de transport et de prise en charge par le CET, en augmentation constante depuis plusieurs années. Le gain global annuel d'exploitation est de 69 kF aux conditions actuelles.

Cet investissement s'inscrit dans notre politique générale de protection de l'environnement, à la grande satisfaction des riverains.

  Références

constructeur JWI (USA)
Distributeur exclusif en France
HYTEC INDUSTRIE
B.P. 7070
95052 CERGY-PONTOISE Cedex
tél. 01 30 37 46 70

EDF INDUSTRIE Service Commercial Electricité
Cedex 8
92080 PARIS LA DÉFENSE
tél. 01 49 02 78 29

EDF GDF SERVICES
SEINE-ET-MARNE
3, rue Arthur Chaussy
B.P. 50
77002 MELUN Cedex
tél. 01 64 41 50 50

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