Evaluation qualitative des performances environnementales du procédé Val-Boue

déchromatation

L évaluation qualitative que nous proposons compare les caractéristiques du procédé Val- Boue au procédé de déchromatation physico-chimique. Afin de réaliser cette étude, le procédé de déchromatation est pris comme procédé de référence car son efficacité est

connue [BREF STM, 2005 ; p 387 et p 431-432].

La comparaison des deux procédés suit la méthodologie développée et proposée dans le cadre de cette thèse (chapitre II.4 partie IV). Elle repose sur les quatre objectifs d évaluation de la performance des techniques au regard des performances des MTD. De plus, nous renseignerons les critères et indicateurs d évaluation définis dans le Tableau 54.

La performance de Val-Boue est alors évaluée au travers de quatre objectifs :

 prévenir et limiter les impacts environnementaux,  prévenir les risques.

 performance technique (mise en uvre), et  faisabilité économique.

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IV.1) objectif « prévenir et limiter les impacts environnementaux »

Contrairement à la déchromatation classique, le procédé Val-boue permet, comme le montre la figure 82, de valoriser le CrVI comme matière première secondaire et d utiliser les boues produites en station d épuration physico-chimique in situ comme adsorbant du CrVI. De plus, l étape de lixiviation pourrait avoir l avantage d utiliser les boues produites plusieurs fois en tant qu adsorbant. Grâce aux résines échangeuse d ions, l eau obtenue en sortie du procédé est de bonne qualité pour des applications internes comme des eaux de rinçage ou encore comme eau utilisable dans la phase de lixiviation. Par conséquent, le procédé permet

de réduire voire de supprimer les émissions dans l eau tout en réduisant les besoins en eau de l industriel (matière première). Par ailleurs, le fait de ne pas réduire le CrVI en CrIII présente l intérêt de ne pas générer plus de boues (déchets solides) que la déchromatation. Cependant, le procédé Val-Boue augmente la quantité de substances dangereuses dans les boues en raison de l étape d adsorption. Ainsi, lorsque les boues ne pourront plus être utilisées en tant que piégeur de CrVI, le déchet résultant de notre procédé aura un niveau de dangerosité plus important que celui issu de la déchromatation. Cette matrice boue / CrVI

pourra être utilisée dans l étape de lixiviation pour récupérer et recycler une partie du CrVI piégé et la boue chargée en polluant pourrait être utilisée dans d autres secteurs industriels comme par exemple dans la cimenterie ou dans les céramiques. Un des plus

grands atouts du procédé Val-Boue est donc de supprimer totalement l utilisation de

bisulfite de sodium dans le traitement de surfaces.

Selon la conception du procédé (une cuve d adsorption et une cuve de lixiviation ou une seule et même cuve pour ces deux étapes), la consommation d énergie peut légèrement varier. En effet, si une seule cuve est utilisée alors l utilisation de deux broyeurs et de deux agitateurs n est pas nécessaire. Dans ce cas, la consommation énergétique de Val-Boue devrait être légèrement supérieure à celle de la déchromatation du fait de l utilisation du broyeur. Par contre, si deux cuves sont utilisées, il se pourrait alors que la consommation énergétique soit supérieure au procédé de référence. Cependant, ce surplus de consommation énergétique n induira pas forcement une dépense financière pour l entreprise étant donné que le matériel utilisé n est pas très énergivore.

Grâce à l utilisation de résines, le procédé Val-boue permet de recycler la totalité de l eau qui contenait le CrVI pour des utilisations internes comme pour des bains de rinçage et pour l alimentation en eau de l étape de lixiviation qui ne nécessite pas forcement une eau d une

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bonne qualité même si avec les modules de résines échangeuses d ions, l eau peut être utilisée pour d autres applications du fait de sa bonne qualité. De ce fait, une réduction significative de la consommation en eau de l entreprise serait enregistrée.

Les analyseurs en sortie des résines échangeuses d ions permettent de s assurer de la qualité des eaux qui sont réutilisées par la suite.

IV.2) objectif : « prévenir les risques »

Notre procédé permet de supprimer totalement l utilisation du bisulfite de sodium ce qui induit une baisse de dangerosité des produits utilisés et des risques associés (irritant, allergène). Quant à l acide chromique, utilisé pour le chromage, il peut être récupéré grâce à l étape de lixiviation. Le montage proposé utilise des résines cationiques et anioniques favorisant d une part l obtention d une solution de CrVI et d autre part l obtention d une eau propre. Cette dernière peut être utilisée après une étape concentrant la solution obtenue en CrVI.

IV.3) objectif : « faisabilité économique »

Le matériel utilisé pour le procédé Val-Boue n est pas du matériel spécifique. En effet, notre procédé est constitué par une association de cuves (dans le cas de l utilisation de deux cuves), de pompes, d une filtre presse, de broyeurs, d agitateurs, d analyseurs (détecteurs de métaux lourds en solution) et de résines échangeuses d ions. Les matériels les plus onéreux à l investissement sont a priori les analyseurs pour les métaux en solution et les broyeurs. Il est de ce fait possible de considérer que le procédé Val-boue est viable. De plus, le grand intérêt de ce procédé est de n utiliser que de l eau et les boues produites en STEP. Ceci induit une baisse significative des coûts des intrants (CrVI, acide sulfurique et bisulfite de sodium). Quant au coût de traitement des déchets, il peut être compensé par le recyclage du CrVI n ayant pas réagi lors du chromage. Cependant, il se pourrait que le fait d utiliser de la boue conduise à une hausse des coûts de maintenance et d entretien. En effet, le changement de phase d un procédé (de la phase liquide à la phase solide-liquide) peut engendrer des problèmes de maintenance et d entretien (colmatage par la boue par exemple) qui n existe pas pour un procédé en phase liquide. En outre, notre procédé Val-Boue, nécessitant plus de matériel à son

171 bon fonctionnement comparé à la déchromatation, peut induire une hausse des coûts mais permet grâce aux résines d être conformité. Ceci s explique par le fait que le procédé de déchromatation n est composé que d une cuve, d un agitateur et d une ventilation.

Notre procédé est innovant ; il n a pas encore fait l objet de plusieurs applications en milieu

industriel. Par conséquent, par manque de données, nous ne pouvons pas évaluer la performance économique de ce procédé. Cependant, de part la simplicité de ce procédé, nous

pouvons émettre l hypothèse que ce procédé est économiquement viable.

IV.4) objectif « performance technique »

Le procédé Val-Boue ne participe pas à la réduction du CrVI en CrIII. Par conséquent, la production de boue d hydroxydes métalliques est diminuée significativement. En outre, ce procédé n est pas aussi facile à mettre en uvre que le procédé de déchromatation (procédé simple composé d une cuve, d un agitateur, de pompes, d une régulation pH et d une ventilation locale). Par ailleurs, ajoutons que le procédé Val-Boue est simple de fonctionnement et ne nécessite aucune formation supplémentaire du personnel. Cependant, le fait de fonctionner en phase solide liquide peut compliquer la maintenance par rapport à un procédé en phase liquide.

Le procédé Val-Boue est fiable mais est extrêmement dépendant de la quantité de la boue mise en suspension ainsi que de sa granulométrie. De ce fait, cette technique prend en compte l évolution de la réglementation car pour améliorer ses performances, il suffit de modifier le paramètre influençant le plus l élimination du CrVI : la masse de boue, comme cela a été démontré dans la partie III de ce manuscrit relative aux résultats. Finalement, le procédé Val- Boue prend en compte les progrès technologiques ainsi que les évolutions des connaissances scientifiques puisqu il est une voie alternative de valorisation des boues d hydroxydes

métalliques.