Compte tenu de l’évolution constante des réglementations, les industries doivent mettre l’accent sur la résilience de leurs systèmes hydriques pour mener des activités durables. Cet article explore les aspects essentiels de la gestion, du traitement et de la réutilisation de l’eau, en insistant sur l’importance d’intégrer ces processus à un plan global de résilience en matière de ressources hydriques. En examinant diverses sources d’eau, des méthodes de traitement et les défis posés par les changements climatiques, cet article apporte un éclairage sur l’optimisation de l’utilisation de l’eau et la réduction des impacts environnementaux et des coûts opérationnels. With regulations constantly evolving, industries must prioritize water resilience for sustainable operations. This article explores the critical aspects of water management, treatment, and reuse, emphasizing the importance of integrating these processes into a comprehensive water resilience plan. By examining various water sources, treatment methods, and the challenges posed by climate change, the article provides insights into optimizing water use while minimizing environmental impact and operational costs.
Les discussions sur l’eau en tant que ressource industrielle à protéger et à préserver se déroulent souvent sous un angle émotionnel plutôt que technique.
Même si les intentions sont bonnes, cela empêche d’aborder le sujet important de l’intégration du traitement et de la réutilisation de l’eau dans un plan global de résilience en matière de ressources hydriques.
Quelle que soit l’industrie, les unités de production nécessitent de l’eau. Certains secteurs en consomment davantage, mais le besoin est omniprésent. Cependant, tous les processus n’exigent pas la même qualité d’eau. Les besoins particuliers vont de l’eau très pure à l’eau de qualité moyenne. Dans de nombreux cas, la plus grande quantité d’eau requise (par exemple, pour le refroidissement) peut être de « qualité moyenne ». Il est essentiel de produire de l’eau qui soit juste de la qualité nécessaire pour renforcer la résilience des systèmes hydriques et réduire les émissions de CO2 qui pourraient être produites si une eau de « trop haute qualité » était produite inutilement.
Les entreprises doivent anticiper leurs besoins hydriques. Il s’agit d’un processus complexe soumis à diverses pressions parfois contradictoires, comme l’efficacité opérationnelle, les objectifs de développement durable des entreprises et l’impact environnemental potentiel sur les nappes phréatiques et les cours d’eau. Compte tenu des changements sociétaux continus, comme l’amélioration des méthodes de production, les nouveaux cadres législatifs et le renforcement des normes, les entreprises peuvent être amenées à concevoir, installer et gérer plusieurs systèmes hydriques non coordonnés, au lieu d’un tout harmonieux.
La réalisation de bilans de masse et d’énergie est un bon début pour adopter une approche holistique, efficace et durable afin de planifier l’utilisation de l’eau. Étant donné que l’eau est un vecteur d’énergie et que tous les systèmes de production et de traitement de l’eau consomment de l’énergie, cette approche globale fonctionne aussi bien pour concevoir un nouveau système que pour intervenir dans un système existant.
Sources d’eau et concurrence
Pour établir votre plan de résilience en matière de ressources hydriques, il vous faut comprendre l’impact de votre utilisation de l’eau sur l’environnement. La première étape consiste à savoir d’où provient l’eau que vous utilisez. L’industrie s’approvisionne en eau à partir de diverses sources : nappes phréatiques, cours d’eau de surface, eaux réutilisées, eaux saumâtres, eaux de mer, etc. Selon le type d’eau disponible, l’industrie peut entrer en concurrence directe avec les gens (qui ont besoin d’eau potable, mais utilisent aussi l’eau à des fins agricoles) pour ce qui est de l’accès aux sources d’eau de la meilleure qualité ou les plus facilement accessibles.
Plus la qualité de la source d’eau est élevée, moins il faut déployer d’efforts pour la transformer en eau adaptée aux besoins industriels, mais plus la concurrence pour son utilisation est forte. Une source claire d’eau de montagne est plus facilement utilisable que l’eau d’une rivière boueuse. Normalement, les besoins en eau potable et en eau destinée à l’agriculture ont la priorité sur les besoins industriels. L’industrie opte donc souvent pour des eaux moins précieuses, qui peuvent nécessiter plus de traitement, mais réduisent la concurrence locale et les risques de pénurie.
Traitement de l’eau : quand est-ce trop?
L’eau de moindre qualité nécessite un traitement avant et après usage. De nombreux secteurs industriels utilisent de l’eau pour le refroidissement, la vapeur et d’autres processus. Or, l’eau ne contient pas que des molécules d’H2O. Elle renferme aussi des sels dissous ainsi que des matières organiques et solides. Par conséquent, son traitement à la source doit permettre d’éliminer ou de réduire tout ce qui n’est pas une molécule d’H2O selon des normes propres au secteur, et ce, à un volume qui ne gaspille pas d’efforts pour produire de l’eau de trop grande qualité par rapport à son utilisation prévue.
Pendant que l’eau est utilisée, la production y transfère des substances autres que des molécules de H2O, telles que des métaux, des matières organiques, des sels, etc. Les additifs et leurs proportions exactes varient selon l’industrie. Les eaux usées d’une raffinerie de pétrole diffèrent, par exemple, de celles d’une entreprise agroalimentaire, et doivent donc être traitées différemment avant de pouvoir être retournées dans les cours d’eau.
Chaque traitement de l’eau ou des eaux usées nécessite de l’énergie. Et le traitement excessif de l’eau gaspille cette énergie. En concevant le traitement adéquat pour l’eau et les eaux usées de votre entreprise, vous réduisez aussi bien votre empreinte carbone que les coûts qui y sont associés.
Réduction des sous-produits de traitement
Tout processus de traitement des eaux génère des sous-produits. Choisir la méthode de traitement la plus efficace permet de réduire au minimum les sous-produits comme les boues, les concentrés de saumure et les autres résidus, sans toutefois les éliminer entièrement. Afin de gérer et d’éliminer correctement les sous-produits, il faut respecter des réglementations et chercher à réduire l’impact environnemental global et les coûts industriels.
L’une des principales stratégies consiste à réutiliser les eaux usées produites par certains processus, aussi bien pendant le cycle de purification qu’à la fin. Non seulement la réutilisation des eaux usées diminue considérablement la dépendance à la source d’eau principale, mais l’intégration de techniques de modélisation hydrique, comme les bilans de masse et d’énergie pour les eaux usées tout au long du circuit, permet de déterminer au mieux comment et où cette réutilisation est la plus appropriée et durable.
Résilience face aux défis
Les industries, outre le fait d’avoir à composer avec le risque de rareté de l’eau causé par les changements climatiques, risquent aussi de perdre leurs allocations d’eau. En effet, elles peuvent perdre leurs permis d’exploitation si elles gèrent mal leurs ressources hydriques. Elles doivent donc s’adapter à une eau de qualité inférieure, ce qui peut nécessiter de traiter à la fois des eaux de source et des eaux usées, et rend le processus encore plus coûteux et moins durable.
La résilience en matière de ressources hydriques concerne même davantage la santé des sources principales. La conception d’une unité de traitement redondante adéquate accroît également la résilience, tout comme le traitement de l’eau uniquement jusqu’à la qualité réellement nécessaire. Les technologies des systèmes avancés de traitement produisent et maintiennent la qualité requise avec un impact minimal sur les émissions de CO2.
Les méthodes de stockage et de gestion des réserves d’eau constituent un autre aspect de la résilience. En effet, la fonction de ses réserves, plutôt que leur taille, est essentielle. La construction est le secteur qui produit le plus d’émissions de CO2, donc plus l’unité de stockage est petite, mieux c’est. Un système qui prélève de l’eau de différentes sources, comme une nappe phréatique et un système de réutilisation de l’eau, puis l’envoie vers une petite unité de stockage commune avant la distribution, concorde avec la stratégie de réduction des émissions de CO2 et renforce la résilience sur plusieurs aspects.
Maintenir le flux
Le manque d’eau a des incidences négatives sur la production. En fait, cela peut même l’arrêter complètement. Il est donc crucial de prévoir une certaine redondance dans les équipements, processus et systèmes nécessaires.
Pour être conçue pour l’avenir, une usine de traitement des eaux et eaux usées ne doit pas être trop grande par rapport à ses besoins, mais elle doit disposer d’une certaine flexibilité structurelle pour pouvoir adapter ses systèmes aux exigences évolutives. La modularité est cruciale dans la conception des usines de traitement des eaux et eaux usées, car cela permet de faire des changements potentiels à l’architecture des installations ou de répondre aux besoins futurs de l’industrie. Aujourd’hui, les industries peuvent collaborer avec des experts en traitement de l’eau pour créer des stratégies résilientes de réutilisation de l’eau.
En plus des processus, systèmes et technologies de traitement de l’eau appropriés, les experts en traitement de l’eau doivent également comprendre les besoins du secteur industriel concerné. Par exemple, la gestion et le traitement de l’eau diffèrent considérablement dans le secteur de l’énergie par rapport aux secteurs pharmaceutique ou agroalimentaire et, dans tous les cas, ils se distinguent de la potabilisation et du traitement des eaux usées effectués par les entreprises municipales.
Les industries ont besoin de professionnels de l’eau qui suivent l’ensemble du cycle hydrique et de la chaîne de traitement, sous peine de se lancer dans une série de projets non coordonnés, qui peuvent chacun résoudre un problème particulier, mais pas l’ensemble des problèmes.
Un technologue expérimenté en processus de traitement des eaux et eaux usées orientera le client vers le choix optimal de conception du système et soutiendra à la fois sa mise en œuvre et sa gestion, l’aidant à respecter le contexte réglementaire en constante évolution et à élaborer des stratégies pour la résilience actuelle et future.
Points importants à retenir
- Le traitement et la réutilisation de l’eau doivent faire partie d’un plan global de résilience en matière de ressources hydriques.
- Toutes les industries ont besoin d’eau pour leur production. Les quantités varient selon les secteurs, mais le besoin demeure.
- Tous les processus ne nécessitent pas l’eau de la plus grande qualité. Surtraiter l’eau à une qualité inutilement élevée est un gaspillage d’énergie et de ressources.
- Les sous-produits du traitement de l’eau peuvent être réduits au minimum, mais pas éliminés.
- Les entreprises peuvent réduire leur empreinte carbone en diminuant le surtraitement de l’eau et en utilisant des unités de traitement et de stockage de taille appropriée.
- Une approche conçue pour l’avenir est essentielle. Elle permet de créer un système de traitement des eaux et eaux usées qui est modulaire et adaptable aux besoins de production évolutifs ainsi qu’aux conditions limites (législation, rareté de l’eau, type de production) au fil des années.
- En plus de comprendre les processus, systèmes et technologies de traitement de l’eau, les experts en eau doivent être au fait des besoins propres au secteur industriel concerné.
