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EDF Industrie
  LES FICHES TECHNIQUES
Concentration d'eaux de traitements de surfaces
par évaporation sous vide avec pompe à chaleur
EDF Industrie
SOMEPA
Route de Cambo
64240 Hasparren

Tél.: 05 59 29 68 24
Fax.: 05 59 29 11 73

concentration d'eaux de traitements de surfaces par évaporation sous vide avec pompe à chaleur
  Avantages de l'installation

- Optimisation des consomations d'eau
- Recyclage de l'eau
- Zero-rejet liquide dans l'environnement

 

  L'entreprise

SOMEPA, filiale du Groupe LEROY-SOMER, créée en 1977 pour répondre au marché des pompes à chaleur, a recentré progressivement ses activités dans le domaine de la sous-traitance en tôlerie.

Implantée à HASPARREN dans les Pyrénées Atlantiques, SOMEPA emploie 70 personnes et a réalisé en 1997 un chiffre d'affaires de 34 MFRF

La vocation de SOMEPA est de répondre à toute demande de pièces de moyenne voire petite série. En complément et à la demande, l'usine assure également le montage d'éléments complets. Les pièces fabriquées sont de formes et de dimensions les plus variées ; à titre d'exemple, les produits sortie usine vont du capotage insonorisé assemblé aux carters divers et goussets, sangles... somepa
Quelques exemples de pièces
réalisées chez SOMEPA

Les tôles travaillées sont des tôles galvanisées, électrozinguées, en aluminium, cuivre, acier XES (type carrosserie) ou aciers inoxydables... jusqu'à 6 millimètres d'épaisseur au maximum.

Pour répondre de façon réactive à la demande, les postes de travail sont adaptés en 2 x 8 heures ou 3 x 8 heures en fonction des besoins.

 

  Les ateliers de production

L’usine s'étend sur 7 200 m2 de bâtiments et les ateliers sont relatifs aux activités traditionnelles de la tôlerie : découpe, emboutissage, soudure, peinture par poudrage électrostatique...

Pour l'atelier de mécanique, l'usine dispose des principaux équipements suivants :

poinçonneuse finn power
Vue de la poinçonneuse
automatique FINN POWER
- 4 cisailles hydrauliques,
- 3 poinçonneuses à commande numérique,
- 7 plieuses à commande numérique,
- postes de soudure par points, semi automatiques TIG
- 5 presses mécaniques de 50 à 500 tonnes,
- 4 presses hydrauliques de 80 à 400 tonnes.

Les pièces passent ensuite dans un tunnel de traitements de surfaces où elles subissent des opérations de dégraissage, phosphatation, rinçages avant poudrage électrostatique et cuisson à 180 - 200 °C.

 

  Les rejets

Les activités de traitements de surfaces (préparation des tôles avant peinture) représentent la principale source de pollution aqueuse de l'usine.

Depuis l'origine de l'usine et jusqu'en 1996, les effluents aqueux étaient rejetés en rivière après un traitement de type physico-chimique : celui-ci était réalisé en moyenne toutes les deux semaines dans un réacteur de 10 ml, par neutralisation suivie d'une floculation. L'effluent était ensuite filtré sur deux lits de sable avant rejet en rivière. Parallèlement, une quantité non négligeable de boues à 2 % de matières sèches (M.S.) était produite. Après stockage, ces boues étaient évacuées pour destruction en centre agréé. A partir de 1994 et soucieux de l'environnement, des réflexions ont été menées en interne. Très rapidement, SOMEPA s'est orientée dans une démarche " rejet-zéro " lui garantissant son indépendance vis-à-vis de l'environnement extérieur.

 

  Unn tunnel de traitements de surfaces rénové

Avec l'appui de bureaux d'études extérieurs, SOMEPA a défini les deux grands axes de réflexions suivants :

- réaliser, par l'optimisation du procédé, des gains en eau et consommables,
- traiter les effluents de façon à recycler l'eau et à ne pas rejeter en rivière.

Le tunnel de traitements de surfaces comporte actuellement les bains suivants :

- un bain de dégraissage,
- un bain de phosphatation,
- trois bains de rinçage, fonctionnant en cascade inverse.

Auparavant, l'installation comportait 4 bains, dont un de passivation non chromique et un de rinçage avec appoint en eau de ville et rejet du débord en rivière.

Le fonctionnement de l'installation, opérationnelle depuis 1996, est décrit sur le schéma de principe ci-après.

ph57.jpg (29890 octets)
Schéma de principe de l'installation

 

  L'installation zero-rejet

Un ensemble de filtration à déroulement de papier (CRM Technologie de WESTFALIA) épure les boues du bain de dégraissage la journée tandis que la centrifugeuse (marque WESTFALIA également) épure ce même bain la nuit et, alternativement, celui de phospatation (1 fois par semaine). L’eau est recyclée dans le bain sur lequel travaille la centrifugeuse tandis que les huiles sont stockées avant destruction en extérieur.

Le bain de rinçage 3, maintenu par appoint d’eau déminéralisée, alimente en eau le bain de rinçage 2( au débit de 4 m3/h) qui alimente lui-même le bain de rinçage 1 ( au débit 2 m3/h).

L’eau du rinçage 1 et le solde d’eau du rinçage 2 alimentent une cuve tampon avant de passer sur un ensemble de résines comportant un filtre de charbon actif, une résine cationique et une résine anionique.

L’eau ainsi épurée est recyclée sur le rinçage 3.

centrifugeuse
La centrifugeuse

Les éluats de régénération des résines sont stockés dans une cuve tampon de 8 m3.

Les bains de dégraissage et de phosphatation sont vidangés une fois par an en moyenne, stockés dans une cuve de 10 m3 et dilués progressivement dans la cuve d’éluats.

C'est à partir de cette cuve qu'est alimenté un évaporateur sous vide avec pompe à chaleur (PAC). Les distillats d'évaporation, stockés dans une cuve, sont recyclés sur les bains de dégraissage et de phosphatation. Les concentrats sont stockés puis détruits en extérieur.

Travaillant à basse température, l'évaporateur est constitué des principaux composants suivants :

résines échangeuses d'ions
Les résines échangeuses d'ions

- une cuve dans laquelle est introduit, en partie basse, l'effluent à traiter : dans le cas présent et compte tenu de la corrosivité de l'effluent, cette cuve est en acier spécial SANICRO 28,
- un serpentin noyé par l'effluent à concentrer : constituant le condenseur de la PAC, il maintient à ébullition l'effluent à traiter,
- un serpentin en partie haute (chambre de condensation) : constituant l'évaporateur de la PAC, il permet la condensation des buées,
- un condenseur d'appoint refroidi par air.

Les principales caractéristiques techniques de la machine installée chez SOMEPA sont les suivantes :

- marque : ECOTECNO (Italie),
- capacité évaporatoire journalière : 1 000 l/j (sur de l'eau),
- capacité évaporatoire horaire : 42 l/h (sur de l'eau),
- température d'ébullition : 40 °C environ,
- puissance installée ; 8,5 kW.

 

  Bilan de l'installation

Bilan énergétique de l'évaporateur sous vide

L’évaporateur sous vide a fait l'objet d'une campagne de mesures réalisée par EDF GDF SERVICES SUD AOUITAINE du 15 avril au 22 avril 1998. Les résultats sont le suivants :

- puissance maximum appelée par l'évaporateur 7,40 kW
- puissance moyenne appelée par l'évaporateur7,3kW
- consommation énergétique totale sur la période (du 18/04 à 13h,au 22/04 à 10h) :652 kWh.

Compte tenu des arrêts, en particulier pendant le week-end l’évaporateur a réellement fonctionné pendant 95 heures.

La capacité évaporatoire moyenne mesurée sur cette période de 40 l/h, la consommation énergétique spécifique se situe autour de 180 kWh par tonne d'eau évaporée.

Bilan pollution

Des analyses sur l'effluent brut, les distillats et le concentrat ont été réalisées sur la même période.

Les résultats sont indiqués dans le tableau ci-après.

  Effluent brut Distillats Concentrat
DCO (mg O2/l) 8040 <600 68800
MES (mg/l) 1212 <19 8493
Conductivité (µS/cm) 1798 10 à 1000 non mesuré

Le rendement de dépollution est donc supérieur à 91 %sur la DCO et à 98 % sur les MES.

Le facteur de concentration, égal au rapport entre le volume d'effluent et le volume de concentrat, est compris entre 8 et 10.

Bilan économique

Le montant global de l'investissement s'est élevé à 1 MFRF, dont 190 kFRF pour la centrifugeuse et 330 kFRF pour l'évaporateur. Cette opération a bénéficié d'une aide de l'Agence de Bassin ADOUR-GARONNE et d'une subvention européenne par le fond FEDER de la DRIRE.

L’exploitation de l'installation permet de dégager les économies suivantes :

- gain en produits consommables et en eau sur le tunnel, du fait d'une meilleure gestion de l'eau : l'installation précédente nécessitait plus de 200 m3 d'eau par semaine ; les besoins actuels sont de 15 m3 par semaine,

- l'évaporateur permet d'économiser à lui seul 220 m3 d'eau par an (soit environ 2 000 FRF),

- il permet également d'éviter la destruction en extérieur des éluats de régénération, soit 3 m3 par semaine en moyenne, représentant ainsi un gain de l'ordre de 280 000 FRF par an. Déduction faite des coûts d'exploitation de l'évaporateur (coûts énergétiques et de destruction du concentre), le temps de retour sur l'investissement de l'évaporateur est donc inférieur à 2 ans.

Le tableau ci-après présente le bilan économique de l'exploitation de l'unité de traitements de surfaces et de son traitement d'effluents associé.

  Physico-chimique Rejet-zero
Tunnel
traitement
Eau et consommables 244 000 FRF 80 500 FRF
Station de
traitement
Consomables 8 300 FRF 4 000 FRF
Analyses et redevances 33 000 FRF 0 FRF
Electricité 200 FRF 18 000 FRF
Destruction
boues/concentrat
24 000 FRF
(22 tonnes/an
*700 FRF/t
+transport)
32 000 FRF
3*10 tonnes/an
* 875 FRF/t
+ transport)
Main d'oeuvre 6 000 FRF  
  Total 315 500 FRF 134 500 FRF
Gain annuel 181 000 FRF

 

  Opinion de l'utilisateur

Monsieur RAMIREZ, Directeur Entretien et Environnement :

"Notre choix de fonctionner en recyclage et sans rejet en rivière était dicté par le besoin d'assurer notre activité sur du long terme. Nous nous sommes appuyés sur des bureaux d'études mais avons conduit en interne les recherches de fournisseurs, en particulier lors du salon SITS 95.

L’installation actuelle nécessite moins de surveillance et de contrôle que le physico-chimique antérieur : nous pouvons ainsi assurer notre métier de base en toute quiétude."

 

  Références

Constructeur
EC0TECNO

représenté par
GEYSERS France
24, rue Pierre Curie
60110 MERU
Tél. 03 44 22 43 35

EDF INDUSTRIE
Centre EDF ENTREPRISES INDUSTRIE
immeuble Elysées La Défense
7, place du Dôme
La Défense 7
92056 PARIS La Défense Cedex
Tél. 01 47 44 97 52

EDF SERVICES SUD AQUITAINE
39, avenue du 8 mai 1945
B.P. 104
64101 BAYONNE Cedex
Tél. 05 59 58 64 40

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