La soude caustique devient-elle trop coûteuse pour le traitement des eaux usées ?

Brian Jones, Responsable du Développement Commercial, aborde les pénuries de produits chimiques caustiques et explique pourquoi réduire la dépendance à ces produits peut diminuer les dépenses d'un site et son impact sur l'environnement.

Un produit chimique très important que nous avons tendance à considérer comme acquis est l'hydroxyde de sodium, ou comme on le connaît communément, la soude caustique. Le Royaume-Uni connaît actuellement des pressions tarifaires sans précédent sur la soude caustique en raison de sa disponibilité localisée, d'une demande accrue et de la flambée des coûts énergétiques due à la guerre en Ukraine.

La soude caustique est utilisée dans un grand nombre de produits et de processus différents. L'une de ses utilisations principales est dans le traitement des eaux usées, principalement pour la correction du pH, afin de permettre un traitement efficace et de garantir que l'eau rejetée répond aux exigences réglementaires locales.

Une récente analyse de marché qui surveille le marché mondial de la soude caustique a indiqué qu'il devrait croître de 18 469,89 milliers de tonnes entre 2022 et 2026, avec un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 4,22 % au cours de la période de prévision. ¹

Ce que nous considérions autrefois comme un produit chimique de base est aujourd'hui un ingrédient très recherché et coûteux dans un processus de traitement des eaux usées.

Pourquoi utiliser du caustique ?

Les traitements traditionnels des eaux usées ont tendance à reposer fortement sur la correction du pH à l'aide de soude caustique pour contrecarrer la chute du pH lors de l'utilisation de coagulants à base de fer ou d'aluminium. Sans cela, le processus chimique ne fonctionnera tout simplement pas. Ainsi, sans soude caustique, les dépassements des valeurs limites autorisées et les problèmes de conformité sont plus susceptibles de survenir.

Ces coagulants à base de métaux reposent sur la dissolution du fer ou de l'aluminium dans de l'acide chlorhydrique. Il en résulte un produit fortement acide, dangereux et corrosif. Le processus implique également d'importants apports d'énergie et, par conséquent, le prix de ces produits a également augmenté de manière significative.

Qui est exposé au risque lié au manque de soude caustique ?

Si nous devions nous concentrer sur un marché particulier, ce serait celui de l'industrie agroalimentaire. Le profil des eaux usées de nombreuses entreprises de ce secteur tend à être plus acide, notamment pour la production de confiseries, de desserts et de plats préparés. L'utilisation de soude caustique pour ajuster le pH du flux d'eaux usées est inévitable afin de garantir l'absence de dépassements, car le pH minimum pour tout processus de traitement des eaux usées est généralement de pH 6.

Existe-t-il une alternative à la soude caustique ?

Oui ! Le Hydrex 6861 de Veolia est un coagulant d'origine végétale, sans métaux, qui peut fonctionner efficacement sur une plage de pH bien plus large que les coagulants métalliques conventionnels tels que le chlorure ferrique et le PAC. Le Hydrex 6861 ne réduira pas le pH des eaux usées une fois ajouté, contrairement aux coagulants à base de métaux, car il n'est pas fortement acide. Cela réduit considérablement la nécessité de corriger le pH à l'aide de soude caustique. Étant donné que ce procédé chimique ne repose pas sur la correction du pH, il est possible d'éliminer complètement l'utilisation de soude caustique.

Comment passer d'un coagulant métallique à un coagulant d'origine végétale

Le passage d'un coagulant à l'autre est un processus simple en trois étapes :

1. Un audit du site par un spécialiste des eaux usées de Veolia afin de bien comprendre le profil et la chimie des eaux usées.
2. Des tests en laboratoire (jar testing) des eaux usées à l'aide du Hydrex 6861, suivis d'une proposition d'essai accompagnée des coûts, des avantages et des économies potentielles.
3. Un essai à grande échelle sur site, qui serait soutenu par un spécialiste des eaux usées de Veolia.
   
   

Chacune des trois étapes sera soigneusement gérée par un Responsable du Développement Commercial de Veolia.

Étude de cas

Un site de production de plats préparés dans le Nord-Ouest de l'Angleterre produit des plats à thème asiatique. L'eau de lavage du processus contenait des composants acides, notamment des oignons, des éléments citriques et du vinaigre. En raison du faible pH du flux d'eaux usées (pH 5), le Hydrex 6861 a été utilisé pour obtenir la coagulation sans aucun besoin d'ajustement du pH à la hausse. Une unité DAF (flottation à air dissous) élimine efficacement les boues, et l'eau épurée s'écoule à travers un déversoir en V. Une petite quantité de soude caustique à 32% est ajoutée avant le rejet final pour élever le pH à juste au-dessus de pH 6 afin de garantir la conformité. Cette méthode de contrôle assure le dosage le plus faible possible de soude caustique, garantissant une bonne gestion des coûts, une chimie toujours très efficace pour obtenir les meilleurs résultats MOGDEN, et enfin, un pH contrôlé dans une limite de conformité stricte.

Si ce site utilisait des coagulants traditionnels à base de métaux, le profil de pH de 5 serait trop bas et un coagulant à base de métaux ne fonctionnerait pas seul. Le pH devrait être élevé à au moins 7 à 8 avant l'ajout du coagulant pour obtenir les mêmes résultats.

Utilisation d'hydroxyde de sodium lors d'un récent essai de traitement des effluents où le PAC a été remplacé par le coagulant organique Veolia Hydrex 6861. Le débit journalier était de 413 m3/jour et le profil de pH de l'influent était compris entre 6 et 7. Le client était un fabricant de plats préparés.

Le coût de l'hydroxyde de sodium à 32% par jour donne un aperçu réel de l'impact que ce seul produit peut avoir sur le coût opérationnel du traitement. Dans cet exemple, l'économie potentielle serait de 35 800 £ par an. L'utilisation de soude caustique entraînerait également une augmentation du volume de boues issues du processus en tant que sous-produit.

Discutez avec l'un de nos experts des solutions à apporter aux problèmes liés à la soude caustique et à la transition des coagulants à base de métaux aux coagulants organiques, ici. 

1. Éditeur de rapports (Août 2022) https://www.reportlinker.com/p03588280/Global-Caustic-Soda-Market-Infiniti-Research-Limited.html?utm_source=GNW