SAé 3 SEE 02
Suivi d’un procédé de traitement
Compte rendu de visite de
l’Usine Soldat
Date de remise : le 15/11/2024
Enseignant référent :
Perez Chloé Mme. Kitterimoutou
Présentation de l’usine :
Dans le cadre de la SAé 2.03, nous avons eu l’occasion de visiter une usine de traitement
de l’eau, accompagné de monsieur Francillette, responsable et technicien en traitement de
l’eau. Cette petite usine produit de l’eau potable, aussi appelée eau de distribution publique,
pour fournir tout le réseau de Vieux Fort et quelques habitations dans la commune de
Trois-Rivières. Sa mise en place date de l'année 2000, et elle produit aujourd’hui en
moyenne 500 m3 d’eau potable par jour.
L’usine se trouve dans une zone topographique particulière, et sur une résurgence, ce qui
correspond à une zone où de l’eau de ressources profondes sort du sol. Cette eau est ainsi
captée puis reconduite dans l’usine pour y être traitée, pour finalement être injectée dans le
réseau de distribution d’eau potable.
Nous allons voir plus en détail les traitements appliqués dans le cas de cette usine. Mais
avant il faut savoir que cette activité nécessite une autorisation administrative pour effectuer
des traitements sur de l’eau destinée à la consommation humaine. C’est l’ARS qui définit le
processus du traitement indiqué pour chaque cas. Pour ce faire, ils ont réalisé des analyses
poussées à partir de prélèvements bruts, ce qui leur a permis de déterminer les éléments à
traiter et les techniques à utiliser.
Puis à la suite de cela, l’ARS effectue un suivi régulier en réalisant des analyses de l’eau,
afin de vérifier que le traitement fonctionne correctement. La fréquence de ces contrôles est
déterminée en fonction de 3 facteurs : le débit de l’eau, le volume traité et la taille de la
population desservie. Cependant l’usine réalise tout de même des analyses régulières
également afin de compléter cette mesure de suivi et de s’assurer de la conformité de l’eau
distribuée. Au total, c’est 55 molécules qui sont recherchées dans l’analyse complète, avec
pour la plupart un seuil de détection très bas, donc seuls 3 éléments sont analysés lors de
ces autocontrôles. Il s’agit du chlordécone, du HCH beta et de la Dieldrine, tous 3 sont des
éléments organochlorés.
Les procédés de traitement :
Durant notre visite de l’usine nous avons pu observer la réalisation de deux étapes de
traitement sur l’eau brute, avant d’être envoyée vers le réseau de distribution.
Dans un premier temps, l’eau est redirigée dans un tuyau et acheminée
jusqu’à de grandes cuves hautes de plusieurs mètres. À l'intérieur de
celles-ci on retrouve un filtre dont l’agent filtrant est le charbon actif.
L’eau est injectée en haut de la cuve, puis ruisselle à travers le charbon
actif jusqu’au bas. Elle est ensuite filtrée à l’aide de buselures afin
d’empêcher les grains de charbons de passer dans le conduit de sortie.
L’ensemble de cette étape s’appelle la filtration au charbon actif, et on
peut la schématiser simplement comme ci-contre (ici le filtre est
composé de charbon actif).
L’objectif de ce traitement : Capturer les éléments chimiques qui polluent l’eau, notamment
le chlordécone, car le terrain est situé en aval de plantation historique de bananes, l’eau est
donc contaminée par cette molécule organochlorée dangereuse pour les humains. Il est
donc nécessaire de traiter l’eau afin de s’en débarrasser.
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Ensuite l’eau est récupérée dans des tuyaux sur le bas de la cuve pour
ensuite être traitée à l’aide de chlore. Pour ce faire, une machine
prépare de l’eau à forte concentration en chlore, en faisant s’écouler par
goutte de l’eau sur des galet de la molécule de chlore (ces galets sont
schématisés par le schéma ci-contre). Cette eau est ensuite stockée
dans le bas de la machine afin d’être ensuite utilisée pour traiter l’eau en
sortie de cuve. On appelle cette étape la désinfection au chlore.
L’objectif de ce traitement : Désinfecter l’eau afin de la rendre potable. Cette méthode sert à
éliminer les micro-organismes présents dans l’eau afin de s’assurer une bonne qualité
microbiologique.
→ En terme de chiffre, 1,5 ml d’eau chloré est injecté par mètre cube d’eau traité à
une vitesse de 4 litres par heure. Ce qui permet d’obtenir un eau traitée avec une
concentration en chlore de 0,8 mg/L.
Schéma récapitulatif des procédés de traitements :
Fonctionnement du traitement au charbon actif :
Le charbon actif fonctionne en piégeant les produits chimiques et les toxines dans ses
porosités grâce à sa forte capacité à capter ces éléments chimiques. De plus, il possède
une surface spécifique importante, ce qui lui confère ces propriétés si particulières. Et
sachant que l’eau provient du sol, elle est déjà considérée comme filtrée (en partie) et donc
ne nécessite pas plus de filtrations.
La surface spécifique est la surface réelle d’un matériau, dans le cas du charbon il est très
important car les nombreuses porosités augmentent celle-ci, sans pour autant augmenter la
surface visible.
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Ensuite le charbon devient un déchet, ils sont changés tous les 10 mois puis envoyés dans
une usine en Belgique afin d’être traités puis réutilisés. De plus, le charbon actif qu’ils
utilisent ici vient d’Allemagne ou de Chine. Afin d’entretenir le filtre, et d’allonger son
utilisation, il faut laver et injecter de l’air dans la cuve pour que l’écoulement de l’eau soit
plus homogène. Car sinon l’eau choisit des chemins préférentiels et donc le charbon s’use
plus vite. L’air injecté ne doit pas être trop fort pour ne pas décoller le charbon, dans l’usine
elle est envoyé à environ 0,9 bar.
Eléments pris en compte pour le choix du charbon actif :
Le choix du charbon dépend de facteurs physico-chimiques de celui-ci. D’un point de vue
chimique, le charbon doit avoir une forte capacité d’attraction des molécules inorganiques et
toxiques, c’est ce qu’on appelle l’indice d’iode.
D’un point de vue physique, la taille et la texture du grain est importante. Plus le grain est fin,
plus la quantité présente dans la cuve est importante, donc en théorie la filtration est plus
performante. Mais il faut également prendre en compte la surface d’absorption, car les
grains ne sont pas lisses. Pour choisir la taille il faut donc regarder la surface d’absorption
spécifique (le plus possible c’est le mieux).
Le charbon à également des propriétés mécaniques, en effet le débit de l’eau peut être
important, ce qui entraîne des frottements entre les grains qui se dégradent donc. Il est donc
nécessaire de choisir du charbon actif qui résiste bien à la friction, cependant étant donné
qu’il est changé régulièrement la dégradation n’est pas très importante.
→ De plus dans le cas de cette usine, le charbon actif doit être capable de filtrer les
3 polluants suivants : le chlordécone, du HCH beta et de la Dieldrine.
Liste des outils et installations de l’usine :
Vue d’ensemble des 4
cuves de filtration au
charbon actif. Elles
fonctionnent simultanément
et en continue
Conduits amenant (à
gauche) l’eau brute dans le
haut des cuves, et entraîne
l’eau filtrée (à droite) vers la
désinfection.
Les Buselures servent à
filtrer l’eau en sortie de
cuve, afin d’empêcher le
charbon de passer
(également à envoyer de
l’air pendant le lavage).
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Le doseur de chlore produit
l’eau chlorée, en faisant
fondre des galets de chlore
avec de fines gouttes d’eau.
Cette eau est ensuite
stockée avant d’être
injectée.
La pompe doseuse de
chlore permet d’injecter
l’eau chlorée dans le débit
d’eau traitée, en maîtrisant
la quantité et la
concentration.
Ceci est un débitmètre
mécanique, il permet de
mesurer le débit de l’eau en
sortie d’usine. Il fonctionne
selon la loi de Henry. L’usine
possède également un
débitmètre électronique, ce
qui permet la fiabilité.
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