Installation d'une unité de distillation sous vide

Dans cet article, vous trouverez des informations détaillées sur la manière d'installer un système de distillation sous vide VACUDEST dans l'entreprise. Il est souvent difficile de se décider pour une nouvelle méthode de traitement des eaux usées de production. La technologie utilisée jusqu'à présent est connue et tout ce qui est nouveau nécessite une formation, ce qui représente un effort. Des questions se posent, par exemple sur la manière d'assurer l'exploitation courante pendant la transformation, et l'on s'inquiète des problèmes qui pourraient survenir. Les experts de H2O GmbH ont donc développé des techniques qui permettent d'intégrer le plus facilement possible la distillation sous vide dans l'entreprise.

Conditions préalables

Pour réussir l'intégration d'une installation de distillation sous vide VACUDEST dans l'entreprise, les raccordements suivants sont nécessaires :

1. Une source d'électricité (400V/50Hz)
2. Un raccordement à l'eau de ville avec une pression d'écoulement de 1 bar et une pression statique de 3 bars
3. De l'air comprimé (6 bars, sans huile, DIN ISO 8573-1) est nécessaire pour piloter les vannes.
4. Une connexion Ethernet avec accès à Internet. Avec cette possibilité de télémaintenance (LINK), les utilisateurs profitent d'une disponibilité optimale du système et du maintien de la valeur de leur traitement des eaux usées. 

Les composants de l'installation

Une installation de distillation sous vide typique se compose des éléments suivants, qui sont intégrés dans le pipeline de production :

1. Réservoir collecteur pour l'eau de processus (eaux usées)

Ce réservoir est généralement en PPH et peut contenir 1,5 à 2 volumes journaliers d'eau de process. Selon le type d'eaux usées et le lieu d'installation, ce réservoir est à simple ou à double paroi.  Dans les zones de protection de l'eau, par exemple, les autorités imposent soit l'utilisation de réservoirs de collecte à double paroi, soit la construction d'un bac de collecte autour de l'ensemble du système. Cela permet d'éviter une éventuelle fuite d'eau de process. Le bac de récupération doit pouvoir contenir la totalité du volume d'eau de process pouvant être contenu dans le réservoir de récupération d'eau de process. En outre, ce bac doit disposer d'une sécurité anti-débordement ou d'un système de détection des fuites. Le fait qu'un bac soit à simple ou à double paroi a également une influence sur le type de pompe utilisé pour pomper l'eau de process du bac d'eau de process dans l'installation de distillation sous vide.

Pompe à membrane ou pompe centrifuge

Si, en raison des impuretés contenues dans l'eau de process produite et des ordonnances de protection des eaux en vigueur dans la région, un réservoir à simple paroi ne présente aucun risque, on utilise une pompe centrifuge à entraînement électrique. La pompe centrifuge n'est pas auto-amorçante et traverse l'enveloppe du réservoir lors du montage. Pour des raisons hydrostatiques, elle ne peut être utilisée que dans la partie inférieure du réservoir.

En présence de réservoirs au sol, on utilise une pompe à membrane à air comprimé. Même si une plus grande sécurité est exigée en raison des décrets sur la protection des eaux, la pompe à membrane est utilisée afin de conserver la fonction de protection des doubles parois.

2. Prétraitement des eaux usées

Lorsque l'eau de process ne peut pas être introduite directement dans l'installation de distillation sous vide en raison de différents paramètres, un prétraitement des eaux usées est mis en place en amont :

2.1 Neutralisation

Étant donné qu'une valeur de pH neutre à légèrement alcaline (7 à 9,5) dans l'eau est idéale pour l'évaporation avec une installation d'évaporation sous vide, un prétraitement doit être effectué en fonction de l'eau de traitement. Un pH acide trop bas entraînerait la corrosion de l'installation.

Pour ce faire, l'eau de traitement est pompée dans un réservoir de neutralisation. Celui-ci est équipé de différents dispositifs de mesure (appareils de mesure du pH et de la température, détection du niveau de remplissage, ainsi que pompes de dosage pour l'acide, la lessive ou les deux).   Le pH est ajusté à une valeur comprise entre 7 et 9,5 par l'ajout d'acide ou de lessive afin de préparer l'eau de process au processus d'évaporation avec le VACUDEST.

Dans le cas d'eaux usées légèrement acides ou légèrement alcalines, il est possible de renoncer complètement à cette étape, car le Destcontrol Modul innovant intégré au VACUDEST assure alors une valeur de pH constante, même sans neutralisation continue conventionnelle.

Le module Destcontrol de H2O GmbH atteint de manière fiable des valeurs de pH stables et remplace ainsi la neutralisation conventionnelle en continu, par exemple dans le prétraitement de la peinture ou dans la coulée sous pression de l'aluminium.

2.2 Filtration en cas d'encrassement

L'eau de process qui doit être amenée à la distillation sous vide industrielle contient souvent des impuretés sous forme de boues ou d'huiles. Dans ces cas, différents systèmes de filtration, tels que des filtres à bande ou des séparateurs à trois phases, sont utilisés avant le VACUDEST :

• Si les eaux usées ne contiennent que des matières solides, on utilise un filtre à bande.
• Si l'eau de process ne contient que des huiles et pas de solides, le séparateur à trois phases est transformé en un séparateur à deux phases.
• Si l'eau contient à la fois des huiles et des solides, on utilise le séparateur à trois phases. 

Il est important d'éliminer les solides et les huiles avant de les introduire dans le VACUDEST, sinon les performances et l'efficacité de la distillation sous vide seront nettement réduites.

Nous installons souvent des filtres à bande à partir des réservoirs de collecte des eaux usées. Nous utilisons généralement les séparateurs triphasés en mode bypass. Cela signifie qu'il est raccordé au réservoir d'eau de process et pré-filtre l'eau de process en continu.

Pour que le système de distillation sous vide fonctionne plus efficacement et génère un maximum d'économies, le séparateur à trois phases filtre les solides et les huiles qui étaient auparavant facilement séparables. 

2.3 Options d'aération en cas de pollution olfactive

En particulier dans le cas d'eaux usées contaminées par des substances organiques, les processus biologiques peuvent provoquer des odeurs de putréfaction dans le réservoir d'eau de traitement. Pour éviter cela, l'équipe de H2O GmbH utilise le Jet Flex pour l'aération. Il convient par exemple à l'aération des lubrifiants réfrigérants, des eaux de lavage et des bains de dégraissage. De petites bulles d'air sont injectées dans les eaux usées au moyen d'air comprimé, elles se répartissent dans les eaux usées et remontent à la surface. Les eaux usées sont ainsi enrichies en oxygène et l'odeur de putréfaction est évitée.

3. L'installation VACUDEST

Le centre d'une installation de traitement des eaux usées est souvent un système de distillation sous vide, également appelé système central de distillation sous vide. Ce système central peut traiter les eaux usées issues de la production de manière efficace sur le plan énergétique grâce à l'évaporation sous vide - car sous vide, l'eau s'évapore à environ 80 degrés Celsius au lieu de 100. Cette étape permet de réduire énormément le volume des eaux usées, puisque 100 % des eaux usées contaminées deviennent jusqu'à 98 % de distillat propre et qu'il ne reste que 2 % de concentré.

L'installation est livrée, montée et mise en service par H2O.  En outre, H2O fournit également tous les moyens d'exploitation liés à l'installation et nécessaires à celle-ci, comme par exemple des agents antimousse et des détergents parfaitement adaptés à l'eau de traitement.

Le concept de service Customer Care de H2O GmbH comprend une assistance personnelle, téléphonique et à distance. Et aide à choisir les moyens d'exploitation adéquats.

3.1 Antimousses

Si l'installation identifie une formation accrue de mousse en son sein, un liquide antimousse est introduit dans l'installation à partir du réservoir antimousse afin de briser la mousse et de la réduire ainsi.  La mousse peut se former lorsque les eaux usées contiennent des huiles, des graisses, des protéines, des émulsifiants ou des tensioactifs.

4. Réservoirs pour le concentré et le distillat

Selon la taille de l'installation, on choisit les cuves pour le distillat, ou pour les résidus à éliminer. Les cuves peuvent être fournies par H2O ou le client peut mettre à disposition des cuves adaptées, qui seront ensuite équipées de la technique de mesure nécessaire. Cela a du sens, par exemple, si l'équipement doit être utilisé à l'étranger, afin d'éviter des frais d'expédition et de transport élevés de conteneurs vides.

Les réservoirs pour le concentrat et le distillat sont définis en fonction de la taille de l'installation. Ici, des réservoirs pour un volume d'eaux usées allant jusqu'à 8.000 mètres cubes par an sont représentés.

4.1 Réservoir de concentrat

Le résidu qui est évacué de l'installation est toujours fluide. Le VACUDEST vide automatiquement ce concentrat dans le réservoir.  La cuve est fabriquée avec les raccords requis par le client. Si nécessaire, il est possible de prévoir un raccord pour le camion-citerne qui permet au camion-citerne de l'entreprise de collecte de pomper directement le concentré. 

4.2 Réservoir de distillat

La taille du réservoir est choisie en fonction de l'utilisation future du distillat. Actuellement, environ 30 % des clients de H2O qui exploitent des installations de distillation sous vide industrielles rejettent le distillat dans le réseau d'égouts public. 70 % réutilisent le distillat obtenu dans leur propre entreprise industrielle. Cette utilisation en circuit fermé permet d'économiser de grandes quantités d'eau douce.

5. Traitement ultérieur en cas de spécifications plus strictes concernant la qualité du distillat

Dans la plupart des cas, le distillat peut déjà continuer à être utilisé dans l'entreprise après la distillation sous vide VACUDEST ou peut être directement introduit dans le canal.

Un échangeur d'ions élimine les sels résiduels de l'eau purifiée pour la production d’eau totalement déminéralisée.

Si un client a des exigences plus strictes en matière de conductivité, un échangeur d'ions est installé en aval pour éliminer les sels. C'est par exemple nécessaire dans la galvanisation, où l'on a besoin d'une eau déminéralisée qui ne doit pas être contaminée par des sels. Les sels résiduels provoquent des dépôts sur la pièce à usiner, ce qui empêche une peinture durable.

Lorsque des valeurs limites plus strictes doivent être respectées pour les charges organiques, la technologie innovante Purecat de H2O GmbH est utilisée. Elle réduit encore de 50 pour cent la valeur DCO déjà faible après la distillation sous vide.

Lorsque les valeurs initiales de DCO sont très élevées et que les valeurs limites sont en même temps très strictes, un traitement ultérieur est nécessaire. Les filtres à charbon actif sont utilisés pour les substances organiques non polaires, comme les graisses et les huiles. La technologie Oxydest de H2O GmbH réduit efficacement les substances organiques polaires telles que les alcools, les solvants ou l'API au moyen d'UV/peroxyde.

Ceux qui souhaitent économiser davantage de frais d'exploitation et d'élimination utilisent le post-concentrateur ZLD : il réduit encore de 50 pour cent le résidu encore fluide du VACUDEST et diminue ainsi également de moitié les frais d'élimination.

Le concentrateur secondaire ZLD permet d'économiser des frais d'élimination grâce à un résidu minimisé : dans la petite bouteille à gauche, le concentré encore liquide provenant du VACUDEST, à droite, encore plus concentré avec le ZLD.

L'activité de production est-elle limitée pendant l'installation d'un système de distillation sous vide VACUDEST ?

L'installation d'un système de distillation sous vide VACUDEST dure 2 à 3 semaines. Pendant cette période, le client conserve sa gestion précédente de son eau de process. Si l'eau de process a été éliminée auparavant, l'eau continuera à être éliminée pendant la période de transition. Si un nettoyage chimique et physique a été effectué auparavant, ce processus peut également être poursuivi pendant la période de transition. Si le VACUDEST est installé à l'endroit où se trouvait auparavant la technologie qui est maintenant remplacée par le VACUDEST, il est également possible de créer une possibilité de stockage temporaire pour assurer la transition jusqu'à ce que l'unité de distillation sous vide soit installée et prête à fonctionner.

Le déroulement de l'installation du VACUDEST

1. Plan d'installation

En règle générale, H2O reçoit un plan d'ensemble du client. Celui-ci indique l'endroit où tous les composants du système VACUDEST peuvent être placés. Si le lieu d'installation se trouve en Allemagne ou dans les pays voisins, un collaborateur de H2O peut également se rendre sur place pour effectuer une visite et prendre des mesures. Il est alors important que les espaces de maintenance et de sécurité soient libres et respectés. Dans ce contexte, les différents composants ne doivent pas nécessairement se trouver dans la même pièce, mais peuvent être répartis dans différentes pièces, voire sur différents étages.  Il est important de planifier précisément l'implantation afin de garantir le bon fonctionnement de tous les composants et de pouvoir également bien planifier la tuyauterie et l'installation de l'équipement.

L'espace nécessaire est déterminé individuellement en fonction de la taille de l'installation et des composants supplémentaires requis

Le plan d'installation - ici du VACUDEST M - comprend le plan de l'ensemble du traitement des eaux usées et l'espace nécessaire pour les travaux de maintenance.

2. Préparation du lieu d'installation

Avant que l'installation ne soit livrée et que les experts en montage de H2O ne se rendent sur place, tous les percements nécessaires pour les tuyauteries doivent avoir été effectués et l'endroit où l'installation doit être montée doit être dégagé.

Après la livraison des composants, le client les transporte à l'endroit souhaité et les positionne conformément au plan d'installation. H2O envoie ensuite les experts pour l'installation de l'équipement.

3. Installation

L'équipe d'installation H2O, composée de deux collaborateurs, est généralement présente sur place pendant une à trois semaines. Pendant ce temps, la tuyauterie est posée. Tous les composants électriques sont câblés et reliés à l'installation. En outre, l'air comprimé est raccordé aux composants à commande pneumatique.

Pour les travaux de tuyauterie, nous envoyons deux de nos experts sur place. L'installation complète du nouveau système de traitement des eaux usées dure entre 1 et 3 semaines, selon le projet.

4. Mise en service et suivi

Les techniciens de service H2O testent le système sous toutes les coutures et règlent l'installation en fonction de l'eau de traitement. La mise en service est surveillée de près. Parallèlement, le personnel du client est formé directement sur l'installation. Selon la complexité du système, ce processus dure entre moins d'une semaine et deux semaines.

Ensuite, le système est remis au client. Bien entendu, l'équipe H2O reste disponible pour répondre aux questions après l'installation. Le département de service H2O est directement et rapidement joignable via la hotline de service spécialement mise en place. Afin de permettre une grande disponibilité du système, moins de temps d'arrêt et une efficacité durablement élevée de votre nouveau système de traitement des eaux usées, H2O GmbH a également développé le concept Customer Care. Il soutient les clients sur place avec des entretiens réguliers, par téléphone, à distance et également à l'aide d'analyses numériques, comme par exemple via les Smart Services.

L'équipe de H2O GmbH accompagne ses clients tout au long du cycle de vie de l'installation, du choix et de la planification de la bonne installation, en passant par l'installation et la mise en service, jusqu'à l'entretien pour préserver la valeur de votre nouveau système d'assainissement. Nos solutions vous interpellent ?

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