Traitement d’eaux de procedes de laiterie : production d’eau reutilisable par osmose inverse





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titreTraitement d’eaux de procedes de laiterie : production d’eau reutilisable par osmose inverse
date de publication10.10.2019
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TRAITEMENT D’EAUX DE PROCEDES DE Laiterie : PRODUCTION D’EAU REUTILISABLE PAR OSMOSE INVERSE

VOURCH Mickaël1, BALANNEC Béatrice1, CHAUFER Bernard1,

DORANGE Gérard2

1 LARCIP (ex LPS), Univ. Rennes1, 263, Av. Gal Leclerc, CS 74205 35042 Rennes Cedex

2 LARCIP (ex LCEE), ENSC Rennes, Av. du Général Leclerc, 35700 Rennes

mickael.vourch@univ-rennes1.fr, beatrice .balannec@univ-rennes1.fr,

bernard .chaufer@univ-rennes1.fr, gerard.dorange@ensc-rennes.fr

Résumé
Une fraction significative de la charge polluante des effluents de laiterie provient des « eaux de procédés » issues des étapes de démarrage, d’équilibrage et d’arrêt des ateliers de production qui génèrent des produits laitiers (lait, lactosérum,…) dilués dans de l’eau. Le traitement de ces eaux de procédés par osmose inverse (OI) permet simultanément de concentrer la matière laitière pour valorisation, de réduire la charge polluante rejetée et de produire une eau épurée réutilisable sur le site de production. La qualité de l’eau produite devra être similaire à celle des condensats d’évaporation, issus des ateliers de concentration-séchage et réutilisés sur site, voire de qualité équivalente à celle de l’eau potable afin d’accroître les possibilités de réutilisations.

Les expériences sont effectuées sur un pilote de filtration tangentielle équipé d’un module spirale d’osmose inverse. L’eau de procédé modèle (Extrait Sec Total, EST : 6 g.L-1) définie à partir de l’enquête menée sur les sites industriels en prenant en compte la variabilité des effluents : proportions lait-lactosérum, pourcentage de matière grasse et intensité du traitement thermique, a été concentrée jusqu’à 200-250 g.L-1. Des eaux de procédés industrielles (eaux blanches de lait écrémé et de lactosérum) prélevées sur sites, ont été concentrées jusqu’à 70-110 g.L-1 d’EST. Diverses voies de valorisations non alimentaires des rétentats sont en cours d’étude.

L’osmose inverse permet de récupérer environ 90 % du volume traité et d’obtenir une eau (Carbone Organique Total, COT : 2-7 mg.L-1 majoritairement du lactose, conductivité, 20-50 S.cm-1) exempte de nitrates. La qualité est comparable à celle des condensats d’évaporation  prélevés sur sites industriels (COT : 1-13 mg.L-1,  4-52 S.cm-1) qui sont réutilisés comme eau d’alimentation de chaudière lorsque 25 S.cm-1, pour le nettoyage en place des installations de production, pour le chauffage ou le refroidissement, pour le lavage des sols ou de l’extérieur des installations et camions lorsque 60 S.cm-1.

Une cascade OI+OI permet d’atteindre une eau quasiment déminéralisée ( 2-3 S.cm-1) dont la teneur en COT (< 2 mg.L-1) est conforme à la norme sur l’eau potable. Cette eau pourrait ainsi être réutilisée, sous réserve de dérogation spécifique, pour des applications où un contact accidentel avec le fluide laitier est possible (échangeur à plaques par exemple).

Une installation de moins de 600 m2 de membranes permettrait de traiter 100 m3/jour d’eaux de procédés. La mise en place de ce procédé, outre la valorisation des rétentats, prend également en compte la demande sociétale de préservation de la ressource en eau.

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