Alternatives de prévention de la pollution à la source dans le secteur

Alternatives de prévention de la pollution à la source dans le secteur du traitement de surfaces
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Document achevé en novembre 1999
Publié en mai 2000
Révisé en mars 2002
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TABLE DES MATIÈRES
1. INTRODUCTION ................................................................................................................................... 5
2. DESCRIPTION DES PROCÉDÉS DE TRAITEMENT DE SURFACES ................................ 7
2.1 LES BAINS DE PREPARATION DE LA SURFACE .................................................................................. 7
2.1.1 Prétraitement mécanique............................................................................................................. 7
2.1.2 Décapage mécanique ................................................................................................................... 8
2.1.3 Dégraissage chimique.................................................................................................................. 8
2.1.4 Dégraissage aux ultrasons .......................................................................................................... 9
2.1.5 Dégraissage électrolytique.......................................................................................................... 9
2.1.6 Activant acide/décapage............................................................................................................ 10
2.2 LES PRINCIPAUX PROCEDES DE GALVANOPLASTIE ....................................................................... 10
2.2.1 Zingage électrolytique et passivation ...................................................................................... 11
2.2.2 Sous-couches et finitions............................................................................................................ 13
2.2.3 Procédés de conversion de surface .......................................................................................... 19
2.2.4 Électropolissage.......................................................................................................................... 22
2.3 LES LAVAGES...................................................................................................................................... 24
2.3.1. Coûts découlant de la surconsommation de l’eau ................................................................ 24
2.3.2. Rapports entre la qualité du lavage et la quantité d’eau nécessaire ................................. 25
2.3.3 Lavages simples .......................................................................................................................... 27
2.3.4. Lavages par étapes.................................................................................................................... 28
2.3.5. Lavages étanches de récupération .......................................................................................... 29
2.4 CONDITIONNEMENT DES EAUX......................................................................................................... 31
2.4.1 Traitement préalable au processus .......................................................................................... 31
2.4.2 Traitement postérieur au processus : épuration physico-chimique..................................... 32
2.5 COURANTS RESIDUAIRES .................................................................................................................. 36
2.5.1 Introduction ................................................................................................................................. 36
2.5.2 Courants résiduaires générés ................................................................................................... 36
2.5.3 Résumé des courants résiduaires générés............................................................................... 39
3. LES ALTERNATIVES DE PRÉVENTION DE LA POLLUTION.......................................... 48
3.1 REDUCTION DE LA POLLUTION A LA SOURCE................................................................................. 49
3.1.1 Substitution de matières premières et de procédés................................................................ 49
3.1.2 Bonnes pratiques......................................................................................................................... 56
3.1.2.1 Allongement de la durée de vie des bains........................................................................ 56
3.1.2.2 Réduction d’entraînements................................................................................................. 58
3.1.2.3 Améliorations dans les rinçages et les lavages............................................................... 66
3.1.2.4 Application des bonnes pratiques environnementales ................................................... 75
3.2 RECYCLAGE A LA SOURCE ................................................................................................................ 85
3.2.1. Récupération des matières premières..................................................................................... 86
3.2.1.1. Dégraissage......................................................................................................................... 86
3.2.1.2. Décapage............................................................................................................................. 87
3.2.1.3. Produits d’apport ............................................................................................................... 90
3.2.2 Réutilisation de l’eau ................................................................................................................. 91
3.2.2.1 Technique de skip ................................................................................................................ 91
3.2.2.2. Recyclage par échange ionique........................................................................................ 91
3.2.2.3 Recyclage par osmose inverse........................................................................................... 93
3.2.3 Récupération des entraînements............................................................................................... 94
3.2.3.1. Électrolyse........................................................................................................................... 94
3.2.3.2. Électrodialyse ..................................................................................................................... 95
3.2.3.3. Électro-électrodialyse........................................................................................................ 96

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3.2.3.4. Osmose inverse ................................................................................................................... 97
3.2.3.5. Ultrafiltration...................................................................................................................... 98
3.2.3.6. Évaporation......................................................................................................................... 99
3.2.3.7. Échange ionique............................................................................................................... 100
3.2.3.8. Autres mesures.................................................................................................................. 101
4. ALTERNATIVES DE TRAITEMENT.......................................................................................... 104
4.1 CASSURE DE COMPLEXES METALLIQUES...................................................................................... 104
4.2 OXYDATION DES CYANURES .......................................................................................................... 105
4.3 REDUCTION DU CHROME HEXAVALENT........................................................................................ 106
4.4 COAGULATION.................................................................................................................................. 107
5. AUTRES ASPECTS À CONSIDÉRER ......................................................................................... 109
5.1. LOCALISATION DE MAGASINS DE PRODUITS ............................................................................... 109
5.2. GESTION DU MAGASIN.................................................................................................................... 109
5.3. CUVETTES DE RETENUES................................................................................................................ 109
5.4. ALIMENTATION D’EAU ................................................................................................................... 110
5.5. PROTECTION DE CONDUITES.......................................................................................................... 110
5.6. CONCEPTION DES LIGNES DE TRAITEMENT ................................................................................. 110
5.7. TRANSVASEMENT D’EFFLUENTS................................................................................................... 111
5.8. COLLECTE D’EFFLUENTS................................................................................................................ 112
5.9. AMBIANCE DE TRAVAIL ................................................................................................................. 112
5.10 AUTOMATISATION ET PROGRAMMATION DES PROCESSUS....................................................... 113
6. ANALYSE DE LA VIABILITÉ TECHNIQUE ET ÉCONOMIQUE DE QUELQUES
ALTERNATIVES .................................................................................................................................... 114
7. CONCLUSIONS .................................................................................................................................. 142
8. QUELQUES EXEMPLES RÉELS DES ALTERNATIVES PROPOSÉES ......................... 145
9. REFERENCES PRINCIPALES ...................................................................................................... 146
10. ENTITES ET PERSONNES QUI ONT COLLABORÉ À L’ÉLABORATION DE CE
RAPPORT.................................................................................................................................................. 147
11. PAGES WEB UTILES EN RAPPORT AVEC LE PROJET ................................................. 148
12. PHOTOGRAPHIES SUR QUELQUES ALTERNATIVES DE MINIMISATION ......... 149

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1. INTRODUCTION
Le Centre d’Activités Régionales pour la Production Propre (CAR/PP) du Plan d’Action pour la
Méditerranée a réalisé cette Étude sur les Alternatives de Prévention de la Pollution dans le
Secteur du Traitement de Surfaces dans le but de présenter les possibilités de prévention de la
pollution à la source qui pourraient être implantées dans les industries méditerranéennes de ce
secteur.
Le secteur du traitement de surfaces est formé par des entreprises, surtout petites et moyennes,
dédiées à la modification de la structure première d’une surface – métallique ou non – en vue de lui
offrir certaines conditions de résistance aux agents externes, de finition décorative, etc. Il s’agit,
pour l’essentiel, d’ateliers dont le niveau de technicité est, dans l’ensemble, moyen-bas.
L’utilisation d’une grande diversité de composants chimiques, dont beaucoup peuvent être
hautement toxiques et polluants, constitue une autre caractéristique du secteur.
La rationalisation des consommations et les améliorations dans les opérations internes visant la
prévention de la pollution à la source et l’éco-efficacité apportent des avantages pour l’entreprise
qui les exécute, avantages de type économique, environnemental et social, du fait de la réduction
des impacts sur le milieu. De même, on réduit les courants résiduaires générés et leur charge
polluante, on économise de l’eau et des matières premières et l’image publique de l’entreprise en
est améliorée. Tous ces avantages impliquent une valeur ajoutée pour l’entreprise qui réalise ces
opérations, augmentant ainsi sa compétitivité.
Cette étude se divise en 5 chapitres et un point final de conclusions et de recommandations. Le
premier chapitre1 décrit les principaux procédés du secteur depuis les premiers bains de pré-
traitement et de conditionnement, en passant par les principaux procédés de galvanoplastie et les
lavages, point important du processus, puisque c’est dans celui-ci que l’on peut déceler les
principales alternatives pour réduire le volume des effluents générés. On a également inclus une
section décrivant les courants résiduaires générés par les différentes activités liées aux processus
galvaniques.
Le deuxième chapitre présente les alternatives de prévention de la pollution visant la réduction à la
source : substitution des matières et application de bonnes pratiques environnementales et
recyclage à la source : récupération de matières premières, réutilisation de l’eau et récupération des
entraînements.
1 Le premier chapitre correspond au chapitre 2 de cette étude et ainsi de suite pour le reste des chapitres.