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EDF Industrie
  LES FICHES TECHNIQUES
Evaporation sous vide avec pompe à chaleur
zero-rejet liquide en traitements de surfaces
EDF Industrie
STEG
190b, route d'Argenteuil
rn192 - BP212
95106 Argenteuil

Tél.: 01 39 81 82 00
Fax.: 01 39 81 12 02

traitements de surfaces
  Avantages de l'installation

- Respect des règlementations en vigueur et à venir
- Protection de l'environnement
- Recyclage de l'eau
- Récupération du chrome
- Pérennité des activités

 

  L'entreprise

Créée en 1966 et implantée à ARGENTEUIL (95) depuis 1982, STEG, membre du GIFAS (Groupement des Industries Françaises Aéronautiques et Spatiales), est une société de 25 personnes appartenant au Groupe STEG-STEN-CONTROREM. Les complémentarités du groupe lui permettent de proposer aux clients une prestation complète en traitements de surfaces et contrôles non destructifs.

L’activité de STEG est centrée sur les traitements de surfaces électrolytiques et en particulier les procédés suivants :

- chromage dur (75 % de l'activité)

- nickelage électrolytique (15 % de l'activité)

- polissage électrolytique et passivation des inox (10% de l'activité).

nickel épais
Dépot de nickel épais sur une pièce de turbine

Avec 60 % de l'activité, l'industrie aéronautique et spatiale constitue la clientèle principale de STEG. L'entreprise compte des clients prestigieux comme AEROSPATIALE, SNECMA, HISPANO-SUIZA, SOCHATA,LUCAS... Elle possède de nombreuses qualifications aéronautiques et est en cours de certification QUALIFAS.

 

  Les ateliers de fabrication

STEG est installée sur 1 700 ml de bâtiments qui contiennent quatre ateliers principaux :

- l'atelier A, exclusivement réservé au chromage dur : c'est l'atelier le plus important par le nombre et la taille des bains ;

- l'atelier B, où sont réalisées des opérations de chromage dur et de polissage électrolytique sur les pièces d'encombrement important (jusqu'à 10 mètres de hauteur) ;

- l'atelier C, où sont réalisées les opérations de polissage électrolytique des petites pièces ainsi que la passivation sur inox ;

- l'atelier D, plus récent, réservé au nickelage électrolytique.

Les pièces traitées sont très diverses par leurs tailles, les nuances ainsi que l'épaisseur des dépôts : de quelques microns à quelques dixièmes de millimètres.

Ainsi, les dépôts usuels de chromage dur peuvent varier du micron (millichromage) à quelques dixièmes de millimètres (chrome épais).

chromage dur
Les bains de chromage dur

Le chromage dur électrolytique présente les propriétés suivantes : résistance à l'usure, amélioration du coefficient de frottement, faible rugosité, protection contre la corrosion, durcissement, résistance à l'abrasion, etc. ... Quant aux dépôts de nickel électrolytiques, ils sont couramment utilisés comme sous-couche du chrome dur; ils sont en particulier employés pour la rénovation de pièces onéreuses.

 

  Les effluents

Origines et volumes

Les différentes phases du procédé sont les suivantes :

à réception des pièces
à préparation
à montage
à préparation des surfaces (décapage, dégraissage ... )
à traitements (chromage, nickelage, polissage ... ) et rinçages intermédiaires
à rinçages finaux (par aspersion ou au trempé)

Les effluents liquides proviennent des principales opérations suivantes :

- égouttage des pièces pendant les transferts entre bains ;
- rinçages au jet.

 Traitement existant : station physico-chimique

Pour respecter l'arrêté du 26 septembre 1985 qui régit les industries des traitements de surfaces, STEG avait investi dès 1970 dans une station de traitement physico-chimique. Cette station fonctionnait suivant le principe classique suivant :

à déchromatation
à neutralisation
à transfert et contrôle dans un bac tampon
à floculation et décantation
à filtration de la surverse et rejet à l'égoût
à séparation des boues sur filtre-presse avant envoi en décharge classée.

 Les eaux rejetées à l'égout étaient contrôlées deux fois par semaine et s'avéraient conformes à la législation, en particulier sur le chrome III (<3 mg/l) et le chrome VI (<0, 1 mg/l). Les boues d'hydroxydes, analysées avant mise en décharge, représentaient un tonnage mensuel de 1,2 tonnes à la fin de l'année 1995.

 

  L'installation de détoxication zero-rejet

Motivations

Depuis plusieurs années, le Groupe STEG-STENCONTROREM a développé une politique environnementale forte.

Les motivations du projet " zéro-rejet " chez STEG remontent à 1994 avec les principaux objectifs suivants :

- mise en conformité avec les perspectives d'évolution de la réglementation française et européenne ;
- suppression des rejets, en particulier des boues d'hydroxydes métalliques ;
- recyclage maximal de l'eau et économies de réactifs ;
- amélioration des conditions de travail.

Cette politique responsable permet d'allier le respect de l'environnement et la pérennité des activités de l'entreprise.

L’évaporation sous vide a été retenue car elle permet de satisfaire totalement les objectifs. De plus, le groupe était déjà familiarisé avec la technique : chez STEN, une installation sur les rejets de la chaîne de cadmiage est opérationnelle depuis 1993.

Description de l’installation

La nature et la composition des effluents ont ensuite conduit à séparer leur traitement en deux unités distinctes :

- Atelier A :

Les bains usés de chrome sont stockés dans une cuve de 5 000 litres. Une pompe doseuse alimente, à partir de cette cuve, une cuve de 600 litres où sont collectés les trop-pleins des cinq cuves de rinçage après chromage.

Les effluents ainsi mélangés alimentent deux colonnes de résines cationiques (une en fonctionnement et l'autre en régénération) dont le but est de piéger les métaux autres que le chrome et en particulier le fer. En sortie de résine, les effluents alimentent le bac de lancement de l'évaporateur sous vide ECO I 500. L’eau distillée au cours de l'évaporation est stockée dans une cuve d'eau déminéralisée pour alimenter les cuves de rinçage.

Le concentrat est évacué vers une cuve de concentrés chromiques et est recyclé, après analyse, vers les cuves de chromage dur.

résines cationiques
Les résines cationiques

- Ateliers B, C, D et eaux d'égouttures de l'atelier A :

Les effluents des ateliers B,C et D ainsi que la reprise des égouttures de l'atelier A et les éluats de régénération des résines en amont de l'évaporateur A sont stockés dans une cuve de 7 000 litres puis neutralisés avant d'alimenter un deuxième évaporateur ECO I 500.

Le distillat est évacué dans une cuve tampon et recyclé vers les " douchettes " (rinçages au jet).

Quant au concentrat, il est stocké avant son évacuation dans un centre agréé où il sera détruit.

évaporateur
Evaporateur ECO 1500

 

  Les évaporateurs sous vide : principe et carctéristiques

Les évaporateurs installés sont équipés d'une pompe à chaleur. Ce type d'évaporateur se compose d'une cuve généralement en acier inoxydable dans laquelle se trouve un serpentin noyé par le liquide à concentrer. Ce serpentin constitue le condenseur de la pompe à chaleur et permet de maintenir l'effluent à ébullition. Les buées produites sont évacuées dans la partie supérieure où se trouve un autre serpentin constituant l'évaporateur de la pompe à chaleur, et un séparateur de gouttelettes. Un condenseur d'appoint refroidi par air est disposé en série avec le serpentin condenseur. Il équilibre la fourniture thermique par rapport aux besoins frigorifiques du procédé. L’ensemble travaille sous vide, à une température de 30 °C environ.

Les caractéristiques du modèle ECO I 500 de marque ECOTECNO en place chez STEG sont les suivants :

- Capacité évaporatoire : 50 à 60 l/h ;
- Puissance installée au compresseur : 11,5 kW
- Revêtement interne spécial chrome.

Résultats

Une campagne de mesures réalisée en juin 1997 a permis d'enregistrer les puissances appelées sur l'évaporateur B. La puissance moyenne appelée se situe autour de 12 kW, soit une consommation spécifique de 200 à 240 kWh par tonne d'eau évaporée.

Le montant total de l'investissement, y compris le gros oeuvre pour la création de locaux spécifiques fermés, s'est élevé à 2,4 MF

Le gain en exploitation est réalisé sur les postes suivants :

- recyclage de l'eau ; réduction de consommation d'eau;
- diminution des coûts de réactifs
- recyclage de chrome ;
- réduction des heures de main d'oeuvre, grâce à une conduite automatisée et une surveillance plus souple.

Malgré une consommation d'électricité plus élevée, le bilan s'avère positif avec un gain d'exploitation, pour la première année, de plus de 80 kF. De plus, STEG envisage de réduire, par pressage, le tonnage du concentrat de l'évaporateur B traité en extérieur; le gain supplémentaire attendu est de 20 kF par an environ.

 

  Opinion de l'utilisateur

Monsieur BRARD, Directeur Général et Monsieur TERKI, Directeur Industriel :

"Les investissements réalisés dans les deux entités du groupe STEG-STEN-CONTROREM, pour traiter nos effluents correspondent à une volonté de contribuer au respect de l'environnement par la mise en place de techniques fiables et performantes. Nous valorisons également l'image de marque de notre profession vis-à-vis du public et de nos donneurs d'ordre. Nous assurons enfin en toute quiétude la pérennité de nos activités. "

 

  Références

Conception et réalisation
GES (Galvano Engineering Service)
Z.A.C. Paris Nord II
Rue des Buttes
B.P. n°50237
95956 ROISSY AEROPORT CDG Cedex
Tél. 01 48 63 24 26

EDF INDUSTRIE
Centre EDF INDUSTRIE
immeuble Elysées La Défense
7, place du Dôme
La Défense 7
92056 PARIS La Défense Cedex
Tél. 01 47 44 97 49

EDF-GDF SERVICES ASNIERES
Service commercial
Tour Objectif
2, rue Louis Armand
92607 ASNIERES Cedex
Tél. 01 41 32 92 63

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