Ce n’est un secret pour personne : l’eau est indispensable aux usines de transformation des produits. Que la source soit rurale ou municipale, l'eau doit être filtrée et testée pour être sûre, un problème qui a acquis une visibilité accrue en raison de la crise liée au plomb dans l'eau potable de Flint, dans le Michigan.
Les installations de traitement de l'eau potable et des eaux usées d'aujourd'hui sont confrontées à une multitude de défis dans le but de fournir une eau propre et salubre aux communautés. Les budgets municipaux réduits, les réglementations gouvernementales et la nécessité de plans complexes de gestion des risques constituent des défis quotidiens pour les installations.
Robert Gilliam est PDG d'AquaCycle Management, basé en Oklahoma, un groupe initialement développé pour fournir des équipements conçus pour filtrer l'eau des puits d'injection provenant des opérations de fracturation hydraulique pour le pétrole et le gaz naturel et la réutiliser à des fins agricoles. Des étapes supplémentaires de filtrage et d'autorisation permettent à l'eau d'entrer dans le système d'eau public avec les approbations autorisées et des tests continus.
« Aujourd'hui, une grande partie de la filtration dans l'industrie du traitement de l'eau dans son ensemble utilise des membranes et/ou des céramiques », a-t-il déclaré. « Dans notre cas, nous utilisons un mélange des deux pour maximiser la qualité de l'eau requise/souhaitée, puis notre opérateur peut ajouter du magnésium, du sélénium ou divers additifs pour fabriquer l'eau que nous souhaitons fournir à l'utilisateur final.
Gilliam souligne que l'eau doit être testée en permanence ; c'est-à-dire aucune variation par rapport aux protocoles de test mis en place lors des tests initiaux de l'équipement.
« Ceci est soutenu par des mandats émanant d’agences étatiques et fédérales. Tout changement peut être immédiatement détecté et la cause du changement identifiée et traitée », a-t-il déclaré. "Cela comprend des tests sur un panel complet de solides, de turbidité, de salinité et d'oligo-éléments provenant des canalisations, de dysfonctionnements de l'équipement interne, etc."
L'eau filtrée et traitée avant tout additif ou ajustement doit se situer dans les niveaux de variance de tolérance minimaux. « Les écarts ne peuvent tout simplement pas être autorisés »
dit Gilliam. « Toute la documentation doit être préservée et nous recommandons de créer des graphiques pour une identification visuelle immédiate des changements. »
May Wu, chercheuse principale pour l'analyse de la durabilité de l'eau au Laboratoire national d'Argonne, à Argonne, dans l'Illinois, note que l'eau est indispensable pour une usine de transformation de produits. Que la source soit rurale ou municipale, l'eau doit être filtrée et testée pour être sûre.
"Les techniques actuelles de filtration de l'eau devraient être capables de filtrer les particules indésirables présentes dans l'eau à un coût modeste en fonction de vos besoins", a déclaré Wu. « Dans les installations municipales, la qualité de l'eau est surveillée quotidiennement. L’eau de source est sélectionnée sur la base d’un ensemble de lignes directrices. Associée aux techniques de désinfection, l'eau brute après traitement peut être conforme à la réglementation de l'EPA et doit être potable et utilisée dans les usines de transformation des produits.
En ce qui concerne les rejets d’eaux usées municipales, les pratiques standard suivent plusieurs composants clés présents dans l’eau. Les matières organiques – exprimées en demande biologique en oxygène (DBO), demande chimique en oxygène (DCO) et en solides – sont généralement testées avant leur rejet.
"Dans les installations de traitement tertiaire, les nitrates et le phosphore sont encore réduits", a déclaré Wu. « L’utilisation des eaux usées municipales pour produire est réglementée par le gouvernement de l’État. En règle générale, un traitement tertiaire des eaux usées est ajouté et désinfecté pour produire de l’eau récupérée, qui peut être utilisée comme eau alternative.
Une approche plus récente en matière de filtration est la technologie d'osmose directe (FO), qui a récemment été recommandée par les professionnels des eaux usées. Le FO peut filtrer une gamme similaire de particules comme le fait l'osmose inverse (RO), avec un coût opérationnel inférieur.
"D'autres nouvelles technologies ne sont pas utilisées dans les installations publiques d'approvisionnement et de traitement de l'eau, soit parce qu'elles sont trop coûteuses (c'est-à-dire une membrane en céramique, bien qu'elle offre des performances exceptionnelles et résiste à l'encrassement), soit parce qu'elles en sont à un stade précoce de développement (c'est-à-dire une membrane à base de nanomatériaux)." dit Wu.
Accu-Tab/Axiall est le fabricant du système de chloration en comprimés Accu-Tab, qui combine des chlorateurs spécialement conçus avec des comprimés d'hypochlorite de calcium de 68 pouces à libération contrôlée à 3 % pour fournir des résidus de chlore constants et contrôlables.
Selon le site Web de l'entreprise, le système Accu-Tab réduit le risque de fuite et ne nécessite aucun système de sécurité coûteux : seuls des gants en caoutchouc et des lunettes de sécurité sont nécessaires pour manipuler ces comprimés.
Le système Accu-Tab est utilisé dans les applications d'eau potable pour le traitement primaire ou les stations de surpression à distance.
FSMA et filtration
Des analyses de l'eau brute doivent être effectuées avant la sélection de la source d'eau, en tant que pratique d'ingénierie standard. Les produits chimiques testés comprennent désormais des matières organiques, des solides, des bactéries, des métaux lourds, des cancérigènes, etc.
"Le traitement typique comprend la filtration, la désinfection (chloration, PAA, UV, etc.)", a déclaré Wu. « Un traitement spécial peut être nécessaire pour éliminer certains métaux lourds, cancérigènes et autres. Habituellement, il n’est pas recommandé d’utiliser l’eau contenant un niveau élevé de ces produits chimiques comme source pour les travaux d’approvisionnement en eau. Le même principe s’applique à une usine de transformation de produits.
Les Loi sur la modernisation de la salubrité des aliments joue un rôle pour renforcer le niveau élevé d’ingénierie. Cela ajoutera de la pression aux agences de régulation.
Ce que vous devez savoir
Lors de l’analyse de l’eau, ce qui doit être fait est différent pour chaque type d’eau. Si le problème concerne l’eau potable, les tests incluent le pH de l’eau, la turbidité, les nitrates, les métaux lourds, les matières organiques et autres matières inorganiques. Le gouvernement local devrait être en mesure de fournir régulièrement (trimestriellement ou mensuellement) ces informations sur les tests.
"Par exemple, le comté de DuPage publie périodiquement les résultats des tests d'eau du robinet, et ils sont assez complets", a déclaré Wu. "Le rapport sur la qualité de l'eau comprend la valeur du test, la limite supérieure autorisée par la norme et si elle dépasse ou est inférieure à la limite supérieure."
Les laboratoires environnementaux privés ont la capacité de tester la qualité de l’eau à un prix raisonnable. Le test peut revenir dans une semaine.
Agences municipales
La plupart des agences municipales vérifient leur eau en échantillonnant une à trois fois par jour pour détecter divers polluants, et les experts de l'industrie recommandent à tous d'utiliser les mêmes protocoles que ceux en place avec les groupes locaux de gestion de l'eau.
« Certaines agences municipales testent l'eau en permanence, et si tel est le protocole standard, c'est le même protocole que nous suivons », a déclaré Gilliam. «Souvent, l'eau produite par nos équipements dépasse les normes fixées par les services des eaux municipaux ou régionaux locaux. Si tel est le cas, il est souvent judicieux de rencontrer ces agences et de déterminer si elles sont en mesure de respecter les normes et, dans le cas contraire, d’aider les autorités locales à trouver des moyens d’atteindre les normes minimales.
— Keith Loria, correspondant de VGN