Réduction DCO prétraitement

[invite2bd26a4d]

Bonjour je suis actuellement en stage ingénieur dans une entreprise fabriquant du thermoplastique biodégradable à partir de protéine de lait.
Lors de la production des granulés, une eau est utilisée pour acheminer les granulés vers la suite du procédé (séchage). Cette eau est en circuit fermée et récupérée. Cette eau se charge donc fortement en DCO et DBO. Les protéines de lait provenant de la poudre utilisée sont très fines et se dissolvent dans l'eau ce qui empêche d'utiliser cette eau longtemps.
L'eau utilisée contient 660l et est envoyée à 13m3/h dans la boucle.
Cette eau est utilisée 12h puis jetée/recyclée.
Données de cette eau DCO 194000 mg/l (limite 2000mg/l), DBO5 110000 mg/l (limite 800mg/l), MES 100 mg/l (filtre whatman 1,2µm)(limite 600mg/l), Rapport DCO/DBO5=1,76 (bonne biodégradabilité).
La taille des particules qui se solubilisent dans l'eau sont les protéines du lait : la caséine (taille 120nm). Ces protéines ne sont donc pas considérés comme MES car trop petites.
Le but serait de recycler cette eau afin de la réutiliser. Soit un traitement en continu, soit un traitement en fin de journée.
Ces protéines présentes dans l'eau sont elles responsables de cette DCO élevée ? Une filtration de celles-ci réduirait la dco/dbo ?
Quelles sont les solutions possibles ?
L'ultrafiltration semble être une des meilleures solutions possible pour notre process.
Les "skids" de traitement de l'eau sont aussi une solution envisagée.
Merci de vos réponses
Pierre
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[RomVi]

Bonjour

Il y aurait donc 194g de DOC par litre ? Est il possible de confirmer cette valeur en faisant une matière sèche ?
Si la matière est solubilisée une filtration ne fonctionnera pas, il faudrait plutôt acidifier pour provoquer la floculation des protéines et ensuite filtrer.

[invite2bd26a4d]

Il y a bien 194g de DCO par litre à la fin de 12h de prod, ces valeurs ont été mesurées par un labo externe (accrédité COFRAC). Je n'arrive pas à voir comment le calcul de la matière sèche pourrait nous aider :/
Une filtration après coagulation ne serait donc pas possible au vu de la concentration ? Il faudrait absolument une floculation à l'acide avant filtration ?
Merci bien

[ecolami]

Bonjour,
devant ce problème il y a soit
+Filtration sur membrane ultrafiltration ou osmose qui permet de réduire le volume d'eau polluée rejetée mais qui demande au choix
>> d'envoyer en centre de traitement par incinération le concentré.
>>Ou station d'épuration biologique le concentré.
+Traitement par coagulation il ne retirera pas la totalité des protéines et dans ce cas aussi il faut envoyer en centre de traitement le coagulat (et, si on n'a pas de chance l'eau et ses protéines.)
En interne vous pouvez évaporer et atomiser l'eau chargée de protéine: c'est la solution la plus élégante avec une dco de 194G/L la teneur en protéine est très élevée.
Je ne connais pas les détails du process mais serait-il possible de limiter la mise en solution en jouant sur le ph et l'ajout d'un sel pour employer une technique de relargage: si les protéines contiennent "beaucoup" d'ions Na+ ajouter du NaCl , si c'est du Calcium du CaCl2

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite2bd26a4d]

Le but est de réutiliser cette eau lors du process afin d'avoir le moins de déchet possibles donc une évaporation/atomisation ne conviendrait malheureusement pas.
Nous savons qu'il y aura des déchets et sommes préparés à les envoyer dans un centre de traitement/station d'épuration biologique.
malheureusement un relargage n'est pas possible et dénaturerait la production de notre produit final, de plus il n'y a qu'une seule phase et l'ajout de sel (après test au labo) ne permet pas la formation de deux phases donc le relargage.
L'étape de coagulation ne serait donc pas nécessaire avant une ultrafiltration ?

[tb01]

Bonjour,

Avez-vous pensé à réaliser une coagulation voire une floculation afin de faire sédimenter les MES et les colloïdes.

Vous pouvez essayer une première approche de coagulation avec du Chlorure ferrique ou du chlorure d'aluminium (ou autre sel d'alu).

[invite2bd26a4d]

La coagulation est une des techniques qui a été retenue et qui va être testée dès que l'on aura les coagulants nécessaire. En cas de coagulation la DCO baisserait donc ?
Le problème reste la quantité de coagulant à utiliser que je ne sais pas comment déterminer, si vous avez des pistes je suis preneur.

[RomVi]

Il y a bien 194g de DCO par litre à la fin de 12h de prod, ces valeurs ont été mesurées par un labo externe (accrédité COFRAC). Je n'arrive pas à voir comment le calcul de la matière sèche pourrait nous aider :/

Le but est simplement de confirmer la valeur, qui semble anormalement haute, de recouper les données. C'est une bonne habitude à prendre en général.
Laisse moi te raconter une petite histoire : Il y a quelques années un organisme extérieur, certifié COFRAC, avait effectué des analyses de notre eau de station avant rejet. L'un des paramètres concernait la quantification de chlorobenzene (une molécule utilisée sur le site).
Le rapport officiel mentionnait une concentration de 0.8 kg par litre d'eau rejetée.
Bien que cette valeur m'avait semblé anormalement haute je suis allé vérifié moi même : Il n'y avait pas de couche de chlorobenzene au fond du bassin (c'est un composé qui décante), une analyse CPG de l'eau ne montrait pas de trace (du moins avec la limite de détection de la méthode de notre appareil).
Bien que le prélèvement et l'analyse avaient été effectuées par un organisme certifié COFRAC ils avaient fait une erreur d'un facteur 1 million (approximativement).

Une filtration après coagulation ne serait donc pas possible au vu de la concentration ? Il faudrait absolument une floculation à l'acide avant filtration ?
Merci bien

L'ajout d'acide va provoquer une coagulation, avec une floculation plus ou moins importante, ce qui permet l'utilisation de méthode de filtration moins énergivore (il faut une pression importante pour faire de l'ultrafiltration) et bien plus simple (une fois coagulé il est probablement possible d'utiliser un simple filtre à bande).

[ecolami]

Bonjour,
Dans le cas de molécules organiques a floculer on emploie parfois des floculant polymères cationique mais un essai est nécessaire pour savoir si c'est utile.
Si l'objectif est de réutiliser l'eau il ne reste que les techniques a membranes les autres nécessitent l'ajout de réactif.

[tb01]

Pour déterminer la dose de coagulant, il faut réaliser un jar test.

https://www.suezwaterhandbook.fr/eau...e-traitabilite

Si vous ne possédez pas l'équipement il faut trouver un moyen d'avoir une agitation rapide dans l'éffluent (1-2min) puis une agitation lente (5-10 min) puis vous pourrez observer la décantation et le surnageant obtenu.

[invite2bd26a4d]

La valeur est bien anormalement haute et ce depuis un an à plus de 100g/l de dco. Nous allons envoyer nos échantillons à d'autres labos d'analyses et les analyser nous même pour voir si les résultats sont pareils
J'ai essayé ce matin la coagulation et la filtration à l'acide néanmoins, la coagulation n'était pas nette et il n'y a pas eu de différence majeure. la turbidité était moindre, nous allons quand même tester la dco après traitement à l'acide et filtration pour voir si nous avons des résultats concluants ou non.
Merci à tous pour vos réponses