Optimisation de la consommation d’eau et dimensionnement d’une station de traitement des rejets liquides d’une usine de boisson gazeuse

Abstract

La présente étude a été réalisée dans le but de dimensionner et proposer une solution technique et technologique pour le traitement des rejets liquides d’une usine de mise en bouteille. La modélisation et la simulation de la solution proposée été aussi entreprise. Les travaux réalisés au cours des deux premières années de cette étude ont permis d’établir une cartographie des rejets de la Compagnie des Boissons Gazeuses du Sud (CBGS). Nous avons commencé par l’analyse de l’existant et l’établissement du bilan matière. Ainsi, nous avons commencé par l’établissement du diagramme de fabrication et l’identification des points consommateurs d’eau et source de rejets. Les résultats obtenus ont montré que la laveuse à elle seule consomme plus de 50% de l’eau globale. Ainsi la laveuse rejette environ 21 m₃/h. Après l’étape d’identification des points de perte et source de pollution, nous avons procédé à l’élimination des défauts causant des pertes inutiles. Cette étape a été caractérisée par la maintenance des équipements, le réglage des fréquences et débit d’utilisation de l’eau au sein du procédé de fabrication. Ce suivi a permis de réduire le ratio d’eau de 4.2 à 3.7. les pertes en eau sous forme de rejets dans le réseau d’assainissement varient entre 69% et 74% de l’eau globalement consommé. La moyenne du débit rejeté actuellement à l’égout est de 549 m₃/j sans tenir compte de l’extension du site. Les flux de pollution rejetés sont importantes et variables, il s’agit essentiellement de la pollution organique dissoute biogéradable (sucre). Le flux de DCO varie fréquemment de 2400 à 3200 kg DCO/j. les matières en suspension sont de l’ordre de 960kg/j. l’activité de réalisation du sirop apporte une forte contribution au flux de pollution globale. La valeur moyenne de la conductivité électrique du rejet global est de l’ordre de 9 mS/cm. Le pH du rejet global est très alcalin, il varie entre 9 à 12.5. Une étude comparative entre la CBGS et une deuxième usine du même secteur d’activité d’une taille trois fois supérieure, qui est la SCBG, a montré que la consommation moyenne en basse saison (2000-2005) est de l’ordre de 1400 m₃/j, le volume rejeté peut atteindre une moyenne de 800m₃ par jour. En haute saison, la consommation de l’eau peut atteindre une moyenne de 2200 m₃ par jour et un volume de rejet de l’ordre de 1300m₃ par jour. Ce volume important a contribué à la dilution de la charge polluante, ainsi la concentration de la DCO ne dépasse pas 2200 g/m₃ alors que dans les rejets de la CBGS, cette valeur peut atteindre 4500 g/m₃. Vu la stratégie et l’engagement de la direction du groupe Nord Afriqua Bottling Company (NABC) pour la gestion des ressources en eau, un projet Six Sigma a été lancé au niveau de la Société Centrale des Boissons Gazeuses (SCBG). Ce projet a comme objectif de réduire le ratio 3.8 à 2.8 tout en assurant la satisfaction des clients. L’emploi de la méthodologie Six Sigma a permis d’identifier plusieurs opportunités d’économie d’eau. A la fin du mois d’Août 2007, le ratio de la SCBG est de 2.7 le gain économique attendu s’élève à plus 1500 KDH/an. Les résultats de cette étude peuvent être facilement extrapolés aux autres sites du groupe NABC. Un deuxième volet de ce travail est consacré au dimensionnement et au calcul des ouvrages de la station d’épuration de la CBGS. Les données hydrauliques et physico-chimiques issues de la première partie ont été utilisées pour le calcul des différents ouvrages d’épuration. Les tests de coagulations effectuées sur les rejets de la CBGS ont montré l’impossibilité d’utiliser le sulfate d’aluminium comme coagulant. En effet, la dose donnée par le jar est trop élevée. Le volume du bassin d’aération calculé est 875 m₃. Ce bassin sera utilisé pour le traitement de 500m₃/j. la charge massique utilisée est 0.1 kgDBO5/kgMS/j, alors que la charge volumique est 0.6 KgDBO5/m₃/j.