Ce n'est un secret pour personne que la plus grande dépense d'exploitation d'un système de traitement des eaux usées industrielles est l'utilisation de produits chimiques. Naturellement, trouver un moyen de réduire l'utilisation des produits chimiques serait un bon point de départ pour réaliser des économies. Le coût électrique du fonctionnement d'un système DAF PCL-60 à pleine capacité (660 gpm) pendant 24 heures est d'environ 30 $. Ce chiffre fluctue en fonction de la montée en puissance et des temps d'arrêt, mais il est à peu près constant. Les coûts des produits chimiques, en revanche, sont directement liés au débit et à la composition des eaux usées (c'est-à-dire la concentration en solides, la teneur en huile, le pH) et peuvent varier considérablement d'une application à l'autre. Si l'exploitation d'un système DAF pendant un an peut coûter 11 000 dollars en électricité, les coûts des produits chimiques peuvent facilement être cinq ou six fois plus élevés.
Pour paraphraser Einstein, "Dans chaque défi se cache une opportunité". Notre défi ici est de réduire l'utilisation de produits chimiques et d'économiser des milliers de dollars sur les dépenses opérationnelles. Nous y voilà donc...
1. Égaliser et mélanger le débit
Un moyen simple mais efficace de réduire l'utilisation de produits chimiques consiste à collecter et à mélanger toutes les eaux usées de l'usine, les eaux de pluie et les eaux de ruissellement de la cour en une solution homogène. De nombreuses usines fonctionnent en plusieurs équipes, certaines générant des eaux usées plus chargées que d'autres. Plutôt que de traiter cette charge lourde avec des produits chimiques supplémentaires, mélangez-la avec les charges plus légères pour diluer la concentration en solides. Vous pouvez alors doser les produits chimiques en fonction du débit, plutôt qu'en fonction des pics et des creux de la charge en matières solides.
2. Utiliser un équipement de présélection
L'idée est simple : plus vous pouvez éliminer de contaminants solides avant d'utiliser des produits chimiques, mieux c'est. Installez des siphons de sol dotés de grilles plus serrées, faites passer les eaux usées de traitement par un tamis à tambour rotatif, laissez les solides lourds se déposer dans un réservoir de rétention.
Un simple tamisage statique et mécanique peut réduire considérablement le volume de solides envoyés dans les eaux usées. Ensuite, lorsque les produits chimiques sont dosés, ils s'attaquent aux solides qui sont plus difficiles à séparer au lieu de ceux qui auraient dû être éliminés mécaniquement.
3. Étalonnage des pompes doseuses
Les pompes d'alimentation en produits chimiques liquides se présentent sous trois formes principales : péristaltiques, à moteur et à dosage électrique, chacune présentant des avantages spécifiques à l'application. Quel que soit le type de pompe utilisé par votre usine, les pompes d'alimentation en liquide doivent être calibrées et recalibrées.
Utilisez un cylindre gradué pour mesurer le volume d'eau déplacé par la pompe en une minute. Répétez le test sur quatre ou cinq réglages différents entre 10 % et 90 % de la capacité. Si votre pompe déplace 35 ml/min alors que vous l'avez réglée sur 30 ml/min, elle est surdosée de 15 %. Cela peut se traduire par des milliers d'euros en un rien de temps. Calibrez vos pompes.
4. Ajuster le pH avec les produits chimiques appropriés
Nous avons déjà eu une bonne discussion sur les raisons pour lesquelles l'utilisation de coagulants pour ajuster le pH est une erreur, mais il est utile de rappeler quelques points. Les coagulants à base de métaux utilisés dans le traitement des eaux usées ne sont efficaces que dans des plages de pH neutres. Lorsque le pH des eaux usées est élevé, une acidification est nécessaire pour le ramener à la neutralité. Les coagulants à base d'aluminium et de fer sont de nature acide et peuvent produire cet effet de neutralisation, mais ce n'est pas leur objectif. Il est préférable d'utiliser des réactifs moins coûteux (acide sulfurique, acide chlorhydrique) pour neutraliser le pH. Non seulement cette solution est économiquement rationnelle, mais elle est également meilleure pour l'ensemble du processus de traitement des eaux usées. Lisez à nouveau l'article susmentionné.
5. Disperser efficacement les produits chimiques
Dans les systèmes DAF, les pompes doseuses de produits chimiques injectent un flux de produits chimiques liquides dans un réservoir de mélange ou un floculateur à tuyaux, ce qui arrive ensuite au produit chimique dépend de la conception de l'équipement. Les cuves de réaction chimique utilisent des agitateurs mécaniques pour mélanger le produit chimique aux eaux usées entrantes et le font assez bien, à condition que la taille de la cuve et la vitesse de mélange soient adéquates. Les floculateurs s'appuient sur les forces de cisaillement pour disperser les produits chimiques au fur et à mesure que l'eau se déplace dans la structure en serpentin. Les deux systèmes peuvent se substituer l'un à l'autre, mais les floculateurs sont beaucoup moins coûteux que l'autre.
Les réservoirs de réaction chimique peuvent mieux disperser les produits chimiques en ralentissant le débit d'alimentation. Les floculateurs à tuyaux sont conçus pour maintenir une vitesse d'écoulement spécifique afin de disperser et de mélanger les produits chimiques. Quelle que soit la méthode employée par votre système, assurez-vous de respecter les procédures opérationnelles spécifiées.
6. Traitement des exigences en matière de permis
If your permit limit for TSS is <250 mg/L, you’re equally as free to discharge at 200 mg/L as you are at 20 mg/L. Some chemical suppliers may show you a jar of clear water where they’ve reduced TSS to <10 mg/L. The thing is, you don’t need to treat to <10 mg/L, you only need to beat 250 mg/L. We’re not advocating skirting right up to 249 mg/L for TSS, we’re saying reduce chemical use to what you need to comply with your permit. The general axiom is, “use the least amount of chemical necessary to meet the treatment requirements.”
7. Test du bocal, test du bocal, test du bocal
Le moyen le plus simple et le plus immédiat de réduire l'utilisation de produits chimiques est de prélever des échantillons d'eaux usées et de tester les taux de dosage. Prélevez 100 ml d'eaux usées, ajoutez 1 ml de coagulant à l'aide d'une pipette et remuez. Si vous constatez une coagulation adéquate, c'est bon pour vous. Si la qualité de l'effluent DAF commence à s'approcher trop près de la limite, testez à nouveau le pot et ajustez votre taux de dosage.
Si vous faites déjà tout cela, bravo ! Si ce n'est pas le cas, nous espérons vous avoir aidé à identifier quelques moyens d'économiser de l'argent sur les opérations.
Une dernière remarque...
Dans de nombreux cas, tenter d'économiser de l'argent sur les opérations en éliminant complètement la chimie n'est absolument pas le bon choix. De nombreux solides en suspension resteront en suspension sans l'ajout de coagulants ou de floculants pour les lier en flocs plus grands et flottants. Les systèmes DAF peuvent encore éliminer une partie importante de ces solides sans ajout de produits chimiques, mais les boues flottantes sont souvent très aqueuses et la qualité de l'effluent n'est pas aussi bonne qu'elle pourrait l'être. Il s'agit simplement d'un transfert du coût de la chimie dans le système DAF vers les opérations de gestion des boues et les processus de traitement biologique.
Dans d'autres cas, la valeur de l'utilisation de la chimie est réalisée dans le produit récupéré du système DAF. Par exemple, une usine d'équarrissage peut utiliser un système DAF pour récupérer les solides en vue de leur retraitement. Sans chimie, ils récupèrent un certain pourcentage de solides qui s'ajoutent à leur résultat net. Avec la chimie, ils récupèrent 5 fois plus de solides et augmentent encore leurs résultats. Le coût supplémentaire de la chimie est facilement amorti par l'augmentation du produit récupéré.
Ceci étant dit, il est important de peser les options avant de s'engager trop loin dans une voie. Si vous avez des questions, envoyez-nous un courriel à FRCInfo@sulzer.com.