Les producteurs de produits alimentaires et de boissons d'Amérique latine sont confrontés à des contraintes hydriques bien différentes de celles d'il y a quelques années. Dans des régions comme le Brésil, le Chili, le Pérou et le Mexique, la disponibilité de l'eau est devenue moins prévisible et son coût ne cesse d'augmenter. Parallèlement, les normes de rejet se durcissent, notamment pour les installations industrielles qui déversent leurs eaux usées dans les réseaux d'assainissement municipaux.
Pour de nombreux opérateurs, cette situation les oblige à examiner de plus près le traitement des eaux usées et les lacunes des systèmes existants.
Là où les approches thérapeutiques actuelles peinent à aboutir
Une grande partie des installations de transformation des aliments et des boissons en Amérique latine utilisent des systèmes de traitement relativement simples. Le dégrillage, la flottation à air dissous (FAD) et le traitement biologique sont souvent utilisés comme étapes primaires avant le rejet dans les égouts. Le traitement biologique demeure un outil éprouvé et essentiel pour l'élimination des matières organiques biodégradables, et l'objectif n'est pas de le remplacer, mais d'améliorer la performance globale du traitement face à l'évolution constante des exigences en matière de rejet.
Le problème, c'est que les exigences ont évolué. Les organismes de réglementation renforcent les limites imposées à la DCO, aux graisses, huiles et nutriments, et les municipalités surveillent de plus près les rejets industriels. Les installations existantes n'ont pas été conçues pour un tel niveau de constance et laissent derrière elles une fraction organique soluble et récalcitrante qu'elles n'ont jamais été prévues pour traiter.
À mesure que les contrôles s'intensifient, la variabilité résiduelle se traduit par des infractions plus fréquentes, des surtaxes plus élevées et une moindre flexibilité opérationnelle.
Les fortes charges organiques et de graisses et huiles constituent un facteur majeur
Les eaux usées issues de la transformation de la volaille, de la viande et du poisson sont difficiles à gérer en raison de leur composition. Ces effluents contiennent généralement des niveaux élevés de matières organiques, de graisses et d'huiles.
Cela affecte plusieurs étapes du traitement. Les systèmes biologiques peuvent devenir instables en cas de fluctuations de charge. Les systèmes de filtration en aval sont plus sujets à l'encrassement. Les opérateurs compensent souvent ce phénomène en augmentant la consommation de produits chimiques ou la fréquence de nettoyage, ce qui engendre des coûts supplémentaires et réduit l'efficacité globale du système.
Dans les systèmes membranaires, l'encrassement irréversible constitue une limitation majeure, notamment pour le traitement des effluents chargés de matières organiques. À mesure que l'encrassement s'accumule, les performances diminuent et les besoins de maintenance augmentent. À terme, cela engendre des coûts d'exploitation plus élevés et des interventions plus fréquentes du personnel de l'usine.
Les installations de production de boissons sont confrontées à des contraintes similaires.
Dans le secteur de la production de boissons, le profil des eaux usées est différent, mais reste complexe. Les brasseries, les usines de boissons gazeuses et les entreprises de transformation de jus de fruits s'efforcent généralement d'obtenir de faibles niveaux de DCO, d'éliminer la couleur et de produire un effluent réutilisable ou conforme aux normes de rejet.
Même lorsque le traitement en amont est efficace, les matières organiques résiduelles peuvent affecter la qualité finale de l'eau. Ce phénomène est d'autant plus marqué lorsque les installations s'efforcent de respecter des normes de réutilisation plus strictes ou de rejeter les eaux dans des milieux plus sensibles.
De ce fait, de nombreuses usines recherchent des étapes de traitement supplémentaires permettant un polissage plus homogène sans complexifier excessivement les opérations.
La réutilisation de l'eau est motivée par le coût et la disponibilité.
La réutilisation de l'eau se généralise dans la région, non seulement pour des raisons de développement durable, mais aussi en raison des contraintes de coût et d'approvisionnement. Les installations étudient les possibilités de réutilisation des eaux usées traitées pour des applications non potables telles que le nettoyage, le refroidissement ou l'alimentation en eau utilitaire.
Pour ce faire de manière fiable, les systèmes doivent produire un effluent stable et prévisible. La variabilité qui aurait pu être acceptable pour le rejet dans les égouts ne l'est pas pour la réutilisation. Cela exerce une pression supplémentaire sur les infrastructures existantes, qui n'ont souvent pas été conçues en tenant compte de la réutilisation.
Ce que les processeurs recherchent actuellement
Les installations ne cherchent pas forcément à reconstruire l'intégralité de leur système de traitement. Dans de nombreux cas, l'objectif est d'améliorer les performances au sein de l'infrastructure existante.
On observe un intérêt croissant pour les solutions qui permettent de :
- Améliorer la constance de la qualité des effluents
- Gérer des niveaux plus élevés de matières organiques et de graisses.
- Réduire la dépendance au nettoyage fréquent et à l'utilisation de produits chimiques
- S'intègre aux conceptions de systèmes existantes sans modifications majeures
C’est là que les technologies membranaires classiques atteignent souvent leurs limites. Exposées à une charge organique plus élevée, elles nécessitent un fonctionnement et une maintenance plus intensifs pour maintenir leurs performances.
Une approche différente des performances des membranes
Les membranes d'osmose inverse Elevation de ZwitterCo sont conçues pour pallier les limitations de l'osmose inverse conventionnelle dans les flux chargés de matières organiques. Ces membranes sont fabriquées avec ZwitterShield™, une chimie zwitterionique brevetée, fixée de façon permanente à la surface des membranes existantes. Cette chimie, hautement hydrophile, forme une barrière hydratée stable qui repousse les protéines, les huiles et autres composés organiques avant qu'ils ne puissent adhérer à la membrane.
En empêchant l'adhérence de ces composés, ZwitterShield™ réduit l'encrassement et contribue à éviter les pertes de performance irréversibles. Les systèmes peuvent ainsi fonctionner de manière plus constante, même en cas de variations de la qualité de l'eau d'alimentation.
Les membranes d'osmose inverse Elevation de ZwitterCo sont également conçues pour assurer une récupération complète du flux après nettoyage, contrairement à de nombreux éléments conventionnels. Ceci garantit un fonctionnement plus prévisible à long terme et réduit la nécessité de cycles de nettoyage agressifs ou fréquents.
Elles offrent également la plus haute tolérance du secteur en matière d'eau d'alimentation pour le COT, la DBO, la DCO, les huiles et les graisses, offrant ainsi aux opérateurs une plus grande flexibilité lors du traitement de charges organiques plus élevées ou de flux d'eaux usées variables.
D'un point de vue opérationnel, cela conduit à :
- Fréquence de nettoyage réduite
- Économies sur les frais de nettoyage
- Réduction du recours aux produits chimiques de nettoyage spécialisés
- Disponibilité accrue et moins d'interruptions
Comme ZwitterShield™ est fixé de façon permanente à la surface de la membrane, ces avantages sont maintenus dans le temps sans nécessiter de modifications de la conception du système.
Pressions internes croissantes liées aux objectifs de développement durable
De nombreuses entreprises agroalimentaires opérant en Amérique latine font partie de grands groupes internationaux. Ces entreprises se fixent des objectifs internes en matière de consommation d'eau, de réduction des rejets et de performance environnementale globale. Au niveau des usines, cela se traduit souvent par l'obligation de réduire la consommation d'eau, d'accroître sa réutilisation et d'améliorer le traitement des eaux usées sans augmenter significativement les coûts d'exploitation.
Répondre à ces attentes avec les systèmes existants peut s'avérer difficile, surtout lorsque ces systèmes ont été conçus principalement pour la conformité de base.
Aller de l'avant
Face à la raréfaction croissante des ressources en eau en Amérique latine, le traitement des eaux usées est de plus en plus étroitement lié à la performance globale des installations. Celles qui améliorent la constance de leurs processus et réduisent les contraintes opérationnelles seront mieux à même de maîtriser les coûts et de se conformer aux réglementations. Pour de nombreux opérateurs, cela implique de repenser la gestion des flux contaminés par des matières organiques.
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