EAUX INDUSTRIELLES: D'OÙ ELLES PROVIENNENT, COMPOSITION, TYPES, TRAITEMENTS - ENVIRONNEMENT - 2024

Les eaux industrielles sont celles utilisées dans les activités industrielles et commerciales, puis jetées comme déchets ou rebuts. En tant que déchets, ils sont appelés eaux usées industrielles ou eaux usées.

Les eaux industrielles sont utilisées à différentes fins, telles que les matières premières, les solvants, la source d'énergie et l'hygiène des zones, des outils et du personnel. Ils proviennent de sources naturelles ou du recyclage des eaux usées industrielles. En tant qu'eaux usées industrielles, leurs sources sont très diverses, selon chacune des industries dont elles proviennent.

L'eau dans l'industrie hydroélectrique. Source: vadimpl

La composition des eaux usées industrielles varie en fonction du type d'industrie en particulier, même au sein d'une même branche industrielle avec une grande variété de substances chimiques.

Les eaux usées industrielles peuvent contenir des métaux lourds, des colorants, des graisses, des huiles, des détergents, des acides et des médicaments. Ils peuvent également inclure des dérivés animaux et végétaux de nature différente.

Les types d'eaux usées industrielles varient en fonction de l'origine de l'industrie, de l'usage qui leur est donné et des matières premières utilisées. Ils peuvent également être classés selon le type prédominant de substances dissoutes en eux. Les traitements appliqués pour purifier les eaux usées industrielles varient en fonction du type de polluants présents.

D'où viennent les eaux industrielles?

L'industrie reçoit de l'eau du réseau public, des puits, des rivières, de l'eau de mer ou de l'eau recyclée des processus industriels eux-mêmes. Lorsqu'elles sont utilisées dans divers processus tels que le lavage des installations, l'utilisation comme solvant, la production d'énergie, la distillation, la filtration et l'hygiène personnelle, des eaux usées sont produites.

L'industrie du papier et du carton

C'est l'une des industries qui consomme le plus d'eau dans ses processus et qui génère en même temps une grande quantité d'eaux usées industrielles. Cette industrie consomme 27% de l'eau industrielle de l'ensemble de l'industrie.

Seulement 5 à 10% de l'eau utilisée est consommée, étant nécessaire pour traiter le reste comme eaux usées industrielles.

Industrie du textile

L'eau dans l'industrie textile. Source: Enric

Il a une forte consommation d'eau et une grande génération d'eaux usées industrielles et pour chaque kilo de matière textile, environ 200 litres d'eau sont nécessaires. D'autre part, les eaux usées industrielles atteignent des niveaux de contamination élevés, en raison de l'utilisation de diverses substances chimiques.

Industrie chimique

Il consomme beaucoup d'eau et génère de grandes quantités d'eaux usées industrielles. La contamination de ces eaux est élevée et les contaminants dissous sont très toxiques dans la plupart des cas.

Secteur agroalimentaire

Il consomme environ 17% de l'eau industrielle, bien que dans certains domaines tels que les industries des boissons, la majeure partie soit incorporée au produit final. Au sein de cette branche, les eaux usées industrielles varient énormément en fonction de l'industrie spécifique. Entre autres, les industries de la viande, des produits laitiers, des boissons, de la conserve et du sucre.

Industrie pharmaceutique

Les eaux usées industrielles de l'industrie pharmaceutique posent de graves problèmes de pollution. Cela est particulièrement vrai dans des pays comme l'Inde et la Chine, où il existe peu de contrôles sur les rejets industriels.

Dans ces eaux industrielles, il existe des médicaments, comme les antibiotiques, qui une fois dans l'environnement peuvent générer une résistance chez des souches de bactéries pathogènes.

Exploitation minière et traitement des métaux

De grandes quantités d'eau sont consommées, l'utilisant comme une impulsion hydraulique pour désintégrer la roche à la recherche de minéraux. Par la suite, dans l'industrie du traitement des métaux, l'eau est principalement utilisée comme liquide de refroidissement.

Centrales thermoélectriques et nucléaires

Dans ces industries génératrices d'énergie, l'eau est utilisée comme réfrigérant, produisant de grandes quantités d'eaux usées industrielles. Ces eaux sont très polluantes et peuvent contenir des métaux lourds et même des éléments radioactifs.

Composition

Eaux usées industrielles. Source: Nigel Wylie

La composition des eaux usées industrielles est extrêmement variable, car elle dépend des procédés industriels qui les produisent. D'une manière générale, ils ont une teneur relativement faible en matière organique et les métaux lourds sont les principaux polluants des eaux usées industrielles.

Métaux lourds

Les principaux polluants de ce groupe sont le plomb, le mercure, le cadmium et l'arsenic. Les métaux lourds sont des déchets dans diverses industries, en particulier la transformation des métaux, le pétrole et les produits chimiques.

Dans des cas spécifiques tels que le mercure, les eaux usées industrielles des centrales thermoélectriques à base de charbon constituent une source importante.

Les hydrocarbures

Ils sont incorporés aux eaux usées industrielles par diverses industries, en particulier le pétrole et la pétrochimie.

Phénols

Ils sont particulièrement pertinents dans les eaux usées industrielles de l'industrie du tannage du cuir.

Tensioactifs

Ce sont des savons et des détergents et se retrouvent dans de nombreux types d'eaux usées industrielles. En effet, ils sont largement utilisés dans le nettoyage des zones et des outils, ainsi que dans le traitement des matières premières. Ils sont particulièrement polluants en raison de leur effet négatif sur les membranes cellulaires.

Colorants

Une grande variété de colorants est utilisée dans différentes branches industrielles, par exemple dans les industries papetière, textile, alimentaire et chimique.

Fibres et cellulose

Dans les eaux usées industrielles des industries du papier et du textile, la présence de composants végétaux tels que les fibres et la cellulose est importante.

Materielle organique

Les eaux usées industrielles de l'industrie agro-alimentaire sont particulièrement riches en matière organique, d'origine végétale et animale. De plus, ils peuvent incorporer une variété de micro-organismes, dont certains pathogènes pour les animaux, les plantes ou les humains.

Divers produits chimiques

L'industrie utilise une grande variété de produits chimiques dans les processus industriels, soit comme matières premières, soit comme médiateurs de différentes réactions. Beaucoup de ces éléments et composés chimiques sont considérés comme des déchets polluants dans les eaux industrielles.

Drogues

L'une des grandes branches industrielles est la pharmacie, qui utilise différents produits chimiques organiques et inorganiques. Avec ces composés médicinaux sont fabriqués, dont des traces se retrouvent dans de nombreux cas dans les eaux usées industrielles.

Les drogues sont devenues des polluants émergents, d'une grande importance pour la santé publique. Des quantités importantes d'antibiotiques, d'analgésiques et d'autres médicaments ont été détectées dans certains plans d'eau.

Types d'eaux industrielles

Les eaux industrielles peuvent être classées de différents points de vue, soit par l'usage qui en est fait par l'industrie ou par le secteur industriel. Dans chaque cas, les caractéristiques des eaux usées industrielles résultantes varieront.

- Pour son utilisation

Sanitaire

Ils sont utilisés dans les processus de nettoyage des matières premières, des installations, des équipements et dans les besoins d'hygiène du personnel.

Transfert de chaleur ou refroidissement

Dans ce cas, les eaux industrielles servent de véhicules thermiques, soit pour extraire la chaleur d'un processus, soit pour la lui transmettre. Par exemple, utilisation comme réfrigérant dans l'industrie de la transformation des métaux et pour la cuisson dans l'industrie alimentaire.

Production de vapeur

La vapeur d'eau est utilisée pour entraîner des turbines à vapeur ainsi que dans les processus de stérilisation, de chauffage, de nettoyage, d'hydratation et d'humification.

Matière première

L'eau industrielle est utilisée directement comme matière première, en particulier dans l'industrie alimentaire et des boissons, et la majeure partie quitte le système en tant que partie du produit.

Solvant

Le caractère de l'eau en tant que solvant universel en fait une utilisation importante de l'eau industrielle. Dans de nombreux procédés des industries chimique, alimentaire, papetière, textile, entre autres, il est utilisé à cette fin et génère de grandes quantités d'eaux usées industrielles.

Source d'énergie

L'eau est également utilisée pour produire de l'énergie hydraulique, dans l'industrie hydroélectrique. Il a de faibles niveaux de contamination chimique, mais la contamination thermique est importante.

Stations d'épuration

Usine de traitement des eaux industrielles. Source: Annabel

Dans le processus de traitement des eaux usées, un résidu final est généré qui peut être recyclé dans le même processus. Cependant, une certaine quantité n'est pas récupérable comme dans les traitements de sédimentation où jusqu'à 75% du poids de la boue finale est de l'eau.

- Par branche industrielle

Les eaux industrielles peuvent également être classées comme des branches de différentes industries telles que la pétrochimie, l'alimentation, le papier, le textile, la métallurgie, les mines, entre autres. Dans chaque cas tour à tour, la classification des eaux industrielles peut être subdivisée en fonction de la spécialisation de l'installation industrielle spécifique.

Traitements

Usine de traitement des eaux industrielles. Source: Xavigivax

Selon le type d'industrie, les procédés et les matières premières utilisées, la quantité et les caractéristiques des eaux usées industrielles dépendront. Le choix du traitement pour les épurer est associé au type d'eaux usées et au degré de purification requis.

- Paramètres

Tant avant tout traitement que par la suite, il est nécessaire d'évaluer certains paramètres de qualité des eaux usées industrielles. Il s'agit notamment de la demande chimique en oxygène (DCO), des solides totaux en suspension (TSS) et de la présence de composés spécifiques.

La demande chimique en oxygène

C'est le paramètre le plus important dans l'évaluation de la pollution de l'eau, lors de la mesure de la quantité de substances oxydables présentes dans l'eau. Elle vise notamment à établir la quantité de matière organique présente comme facteur de consommation d'oxygène dissous.

Total des solides en suspension

Ce paramètre est très important dans les eaux usées industrielles qui ont été utilisées comme solvant ou nettoyage. La quantité de particules solides non sédimentables contenues dans les eaux usées industrielles est mesurée.

Détection de composés spécifiques

En fonction de la nature des eaux usées industrielles, elles sont testées pour des éléments ou des composés spécifiques. Par exemple, la présence de métaux lourds, de composés organohalogénés, de dioxines, entre autres.

- Procédures de traitement

Il existe des procédures de traitement primaire qui comprennent des phases de sédimentation et de flottation qui permettent la séparation d'une partie des polluants. Dans ce cas, il s'agit des particules de matériau qui se déposent en raison de leur poids ou qui flottent en raison de leur densité.

Pour les particules non sédimentables, on utilise la coagulation-floculation ou la précipitation chimique.

Coagulation-floculation

Pour réaliser la sédimentation des particules en suspension non sédimentables, un coagulant est ajouté aux eaux usées industrielles. Il s'agit d'un composé qui attire lesdites particules en suspension formant des flocs ou des caillots qui sont extraits dans un bassin de sédimentation.

Autres processus primaires

Il existe de nombreux procédés spécifiques, par exemple l'adoucissement à la chaux pour éliminer les sels de calcium et de magnésium des eaux industrielles.

Traitements secondaires

Une fois les traitements précédents appliqués, les eaux industrielles sont soumises à différents traitements secondaires. Parmi ceux-ci figurent les boues activées ou les boues (biodégradation aérobie), la biodégradation anaérobie, l'oxydation chimique, entre autres.

Traitements tertiaires

Enfin, des traitements de troisième ordre tels que la filtration, l'échange d'ions ou l'extraction sont appliqués aux eaux usées industrielles. Il existe également des traitements par osmose inverse, incinération ou électrochimique.

D'autres traitements de désinfection sont l'ozonation, le rayonnement ultraviolet, la chaleur ou la chloration. Certains sont très spécifiques, comme le dégazage ou le stripping, pour séparer le sulfure d'hydrogène, l'ammoniac, les alcools, les phénols et les sulfures.

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