Réutiliser l’eau industrielle pour pallier toute pénurie

Ce plan vise à organiser la sobriété, optimiser la disponibilité de la ressource et préserver la qualité de l’eau. 53 mesures ont ainsi été recensées sur ces trois volets ; parmi elles, la valorisation des eaux non conventionnelles (REUT ou réutilisation des eaux usées traitées, eau de pluie, eaux grises…), à travers le développement de 1000 projets de réutilisation sur le territoire, d’ici 2027. C’est en effet la date butoir pour atteindre l’objectif de « bon état général des eaux » tant sur un plan écologique que chimique. Chez Smurfit Westrock à Biganos en Gironde, à quelques encablures du bassin conchylicole et ostréicole d’Arcachon, cet objectif est pris très au sérieux avec la mise en œuvre d’une double initiative, dont la seconde, à la pointe de l’innovation…

La société Smurfit Kappa Cellulose du Pin exploite sur 23 hectares à Biganos en Gironde une usine de production de papier et de pâte à papier. Avec ses 420 employés, l’usine est spécialisée dans la fabrication de différents types de papiers kraft et cartons ondulés. 700 000 tonnes de papier alimentaire sortent ainsi de l’usine chaque année, dont 36% sont exportées.

L’eau est au cœur du process du papetier
L’eau est bien-sûr un élément clé du process de fabrication à travers le transport de la fibre et la dilution de la cellulose. Smurfit Westrock a ainsi investi 24 millions d’euros dans le lavage de la pâte à papier et 11,5 millions dans la récupération des condensats de la matière noire évaporée. Le chantier de modernisation de la station d’épuration vient de s’achever : avec un investissement de 12,5 M€, il permet d’atteindre une capacité de traitement d’une ville d’environ 200 000 habitants (anciennes installations + nouveaux équipements). La station intègre également un méthaniseur de 2 000 m3, un procédé de traitement des boues, composé d’un bassin aéré de 3 300 m3, d’un séparateur de 4 200 m3 et d’une unité de déshydratation. Le biogaz généré par la méthanisation est valorisé directement sur le site, en substitution du gaz naturel, pour alimenter le four à chaux et couvre ainsi 15% des besoins.

Les efforts de Smurfit Westrock ne s’arrêtent cependant pas là. La mise en place d’une ligne de recyclage de cartons, forte consommatrice d’eau, ne pouvait se concevoir en puisant une nouvelle fois dans la nappe phréatique.

Smurfit Westrock a donc décidé de tester le procédé CIS Alpha® (Clear Impact Station) de la startup SOLéHO Environnement. Ce procédé capte l’eau en sortie de station d’épuration et la traite à travers plusieurs étapes successives qui permettent de regrouper et de séparer les particules en suspension (boues biologiques, résidus de cellulose…), puis d’un système d’ultrafiltration assurant ainsi une clarification efficace en amont du polissage final par médias zéolitiques. Dans sa version actuelle, le pilote industriel déployé par SOLéHO Environnement à Biganos est dimensionné pour valider l’étape avant l’intégration de la réutilisation à l’échelle industrielle.

L’atout zéolithe
L’originalité du procédé CIS Alpha® réside dans l’utilisation de zéolithes naturelles, des minéraux microporeux issus de roches volcaniques. Ces silicates d’aluminium se structurent en réseaux tridimensionnels formant des micropores, capables de capter de nombreux ions grâce à la charge négative qu’ils exposent dans leur structure interne. Cette structure confère à la zéolithe une capacité naturelle d’échange ionique et de piégeage sélectif, en particulier pour les métaux lourds, les particules fines, l’ammonium, ainsi que certains micropolluants présents dans les eaux industrielles, par exemple le bore (B), le zinc (Zn) ou le manganèse (Mn). Grâce à cette action combinée physique et chimique, la zéolithe permet d’affiner la qualité de l’eau traitée tout en assurant une stabilité dans le temps. Selon Joël Patarin, chercheur au CNRS et spécialiste de ces minéraux, un gramme de zéolithe peut présenter plusieurs centaines de mètres carrés de surface d’échange, en raison des milliards de pores qu’elle renferme. Autre atout de taille : la zéolithe est régénérable, ce qui en fait une solution plus économique et plus durable que d’autres matériaux filtrants, tels que les charbons actifs, les résines synthétiques ou les traitements chimiques à remplacement fréquent. La zéolithe peut ainsi contribuer à l’épuration de l’eau en captant notamment les particules fines, certains métaux lourds, l’ammonium, ou des ions dissous grâce à sa structure microporeuse et sa capacité d’échange ionique.

Depuis le 11 juillet, la CIS Alpha® est opérationnelle sur le site industriel de SMURFIT WESTROCK à Biganos. L’installation intègre un système de pilotage et de monitoring à distance, permettant une gestion en temps réel et un suivi en continu des principaux paramètres de l’eau traitée : pH, conductivité électrique, turbidité, température, volume d’eau traité refoulé, etc… Lors de la présentation auprès des autorités de Nouvelle Aquitaine (préfet, Agence de l’eau, ADEME…), la direction de Smurfit Westrock a souligné sa volonté de s’inscrire dans une logique industrielle de réduction carbone et de l’empreinte hydrique, en intégrant la technologie SOLéHo Environnement de valorisation des effluents. à court terme, l’usine pourra réutiliser une partie des effluents dans son circuit process (boucle vieux papiers).

Le procédé Cis Alpha® fait l’objet d’un premier brevet ; fort de ce premier pilote à l’échelle industriel, il est appelé à se développer auprès de nouveaux sites sous une modalité de vente de licence.

Le procédé CIS Alpha® a été labellisé par la Fondation Solar Impulse comme l’une des 1000 solutions efficientes pour la planète. Ce label distingue les technologies à impact environnemental positif, combinant performance écologique et viabilité économique, capables d’être déployées à grande échelle.

Dans les Hauts-de-France, la ressource hydrique est comptée. Tabler sur le recyclage n’est possible qu’à la condition de retrouver une eau la plus proche possible des conditions naturelles. Le procédé de SOLéHo Environnement est visitable : faîtes-vous connaître auprès de Pôlénergie si vous souhaitez que nous organisions une visite du site de Biganos avec SOLéHO Environnement.