Garder le contrôle du traitement - revoir votre système de traitement des eaux usées

Le traitement des eaux usées était autrefois un processus négligé, mais les limites d'émission de plus en plus strictes signifient que le traitement des eaux usées est devenu une activité commerciale de premier plan. Les rejets d'eaux usées sont fortement réglementés et le non-respect des permis de rejet peut avoir de graves répercussions sur l'économie et la productivité des entreprises.

Eleanor Raper, géoscientifique senior chez Envireau Water et experte-conseil à la Fondation Solar Impulse, sur l'importance de revoir votre système de traitement des eaux usées.

Principes de traitement des eaux usées

Que vous traitiez des eaux usées domestiques, agricoles ou industrielles, de nombreux principes communs s'appliquent. Les systèmes de traitement consistent généralement en un certain nombre de processus combinés pour produire un processus global capable de produire des eaux usées traitées d'une qualité appropriée pour être rejetées dans le milieu récepteur. Ces processus peuvent impliquer toute combinaison de processus physiques, chimiques et biologiques.

• Physique - criblage, sédimentation, filtration, absorption
• Précipitation chimique, coagulation, désinfection
• Biologique - aérobie, anoxie, anaérobie

Les stations d'épuration des eaux usées au fil du temps

Dans de nombreux cas, les stations d'épuration des eaux usées ont considérablement changé au fil du temps pour s'adapter aux exigences toujours changeantes en matière de traitement de l'eau. De nombreuses raisons peuvent entraîner des changements dans les exigences de traitement. Certaines industries ont été fortement touchées par l'évolution des marchés nationaux et mondiaux et les changements dans les volumes de production ont entraîné des modifications des volumes d'eaux usées à traiter. D'autre part, certaines entreprises ont vu la composition de leurs eaux usées changer au fil du temps en raison de l'évolution des processus de production ou de la modification de la source des matières premières, et les processus de traitement ont été modifiés afin de traiter efficacement ces eaux usées. En outre, on s'attend à ce que les industries respectent les nouvelles limites d'émission qui ont été introduites en raison d'une plus grande sensibilisation aux impacts environnementaux des polluants. Par exemple, la prise de conscience accrue des effets de l'eutrophisation a conduit à l'abaissement des limites d'émission pour les composés azotés et phosphatés, tandis que l'amélioration des connaissances sur les polluants organiques persistants (POP) et les perturbateurs endocriniens (PDE) a permis d'ajouter de nouveaux composés aux listes réglementées.

Si la modification des procédés de traitement a permis aux entreprises d'être flexibles et de s'adapter à l'évolution des besoins, l'un des problèmes les plus courants qui se posent concerne la perte de connaissances sur le système de traitement et, partant, l'apparition de défaillances de traitement entraînant des coûts importants pour l'entreprise.

Le transfert de connaissances d'une génération d'opérateurs à la suivante au fil du temps peut être associé à une perte de la "véritable" compréhension du système. Dans de nombreux cas, lorsqu'ils sont interrogés, les opérateurs actuels ne comprennent pas pleinement le rôle des différentes étapes du système de traitement et la manière dont chacune d'entre elles est liée au processus de traitement dans son ensemble. Un commentaire fréquemment entendu dans toute une série d'entreprises est que "nous faisons les choses comme ça parce que c'est la façon dont elles ont toujours été faites". Cela pose deux problèmes : on utilise des procédés de traitement qui ne sont plus nécessaires, ou on utilise des procédés sans comprendre quelles sont les exigences pour qu'ils fonctionnent efficacement. Il est important de prendre du recul et d'examiner ce qui est fait et pourquoi. Un examen du système de traitement des eaux usées d'une entreprise peut donc conduire à une amélioration des performances grâce à une optimisation des processus qui ne nécessite pas nécessairement de gros investissements en capital.

Les considérations clés pour une révision du processus de traitement sont les suivantes :

• la caractérisation actuelle des eaux usées ;
• les normes de qualité qui doivent être obtenues ;
• le rôle de chaque étape dans un système de traitement ;
• la manière dont ces éléments peuvent interagir les uns avec les autres ;
• quelle méthode est la plus appropriée du point de vue économique et environnemental pour traiter les eaux usées ;
• la capacité du système de traitement à résister à l'épreuve du temps ;

La caractérisation des eaux usées est une considération très élémentaire mais souvent négligée. Si vous ne savez pas ce qui entre dans votre processus, comment pouvez-vous prédire avec précision ce qui en sort ? Les entreprises contrôlent fréquemment les caractéristiques de leurs eaux usées traitées (en raison des obligations de permis) mais ne contrôlent pas les caractéristiques de leurs eaux usées entrantes. Les eaux usées peuvent varier dans le temps et dans l'espace et il est important de comprendre ces changements et la façon dont un système de traitement doit être adapté pour y faire face. Dans certains cas, un composé peut varier en réponse aux variations d'un autre composé et ces interrelations doivent également être comprises et prises en compte.

La compréhension du rôle de chaque étape du processus de traitement est essentielle pour permettre la production d'un effluent cohérent. La compréhension de chacune des étapes clés peut également permettre aux opérateurs d'effectuer de petites modifications (par exemple, modifier le pH, l'apport de carbone, le temps de rétention, le débit de dose des principales substances chimiques) pour s'assurer que les eaux usées traitées sont conformes aux limites d'émission. Cela permet aux opérateurs de réagir à des événements tels que les changements dans la composition des eaux usées, les chocs toxiques pour les bactéries, la modification des volumes d'eaux usées et peut entraîner des gains à la fois environnementaux et économiques pour l'entreprise.

La pertinence de la technologie appliquée ne doit pas être négligée. La recherche et le développement continus signifient que de nouvelles technologies sont constamment introduites dans l'environnement - toutes ne nécessitant pas d'importants investissements économiques mais souvent capables d'entraîner des économies financières. L'application de nouveaux procédés peut simplement être une exigence en raison des nouvelles limites d'émission introduites. La sélection de technologies appropriées peut également offrir aux entreprises un moyen de répondre à leurs besoins en constante évolution et de garantir la robustesse du processus.

Avez-vous besoin d'un examen du traitement des eaux usées ?

La réalisation d'un examen de votre système de traitement des eaux usées ne nécessite pas nécessairement un gros investissement en capital. De simples modifications peuvent souvent entraîner de grandes améliorations des performances. La révision de votre processus de traitement peut non seulement améliorer les performances du traitement, mais aussi accroître les connaissances et la compréhension des opérateurs, ce qui leur permet de mieux répondre aux besoins changeants de l'entreprise.

Cet article a été publié dans le numéro d'octobre de WWT (2019), et en ligne (27.09.2919) à l'adresse https://wwtonline.co.uk/features/keeping-on-top-of-treatment/