Traitement des eaux résiduaires de la CBGN

Traitement des eaux résiduaires de la CBGN

Présentation de la CBGN

La Compagnie des Boissons Gazeuses du Nord de Fès a été créée en 1952 à la place de l’actuel hôtel SOFIA. Actuellement elle se trouve au nouveau quartier industriel SIDI BRAHIM de Fès, avec un capital de 2.000.000 DHS. En 1971, elle fût transférée au niveau du quartier industriel Sidi Brahim. Durant ces années et jusqu’à 1987, la CBGN ne fabriquait que Colca Cola et Fanta Orange. En 1991, lancement des bouteilles en plastiques. En 1997, la société a acquis l’unité SIM dans le but d’augmenter sa part de marché et de générer des profits supplémentaires. Après deux ans, la compagnie a été achetée par « The Coca-Cola holding » En 2002, le groupe ECCBC (Equatoriale bottling compagnie) achète la CBGN Aujourd’hui, la CBGN dispose d’un site de production avec quatre lignes : deux lignes en verre et deux lignes en PET et son territoire comprend des centres de distribution : Fès, Er-rachidiaa, Sidi Slimane, Khenifra et des dépôts stratégiques : Azrou, Timahdet, Midelt, Boumia, Arfoud, Ain aicha.

description de la station

La station est située à côté du site de production CBGN qui se trouve dans la zone industrielle « Quartier Industriel Sidi Brahim ». Elle a coûté presque 3000000 DH et les travaux se sont terminés en décembre 2009. L’eau provenant de la CBGN passe dans un premier lieu dans un dégrilleur qui retient les déchets volumineux, ensuite vient le rôle du tamis fin qui élimine les particules plus petites. L’eau est dirigée par la suite vers le bassin d’homogénéisation disposé de plusieurs diffuseurs d’airs afin d’éviter une décantation. Puis, l’eau est transférée vers la chambre de répartition où s’effectuent l’ajustement du pH entre 7 et 8 (avec l’acide sulfurique) et l’injection des éléments nutritifs nécessaires pour le développement des bactéries. Celles-ci assurent leur rôle de dégradation de matière polluante dans les réacteurs biologique. L’effluent est ensuite envoyé vers le bassin de floculation où se fait l’injection d’un floculant qui sert à agglomérer les particules en flocs, ce qui facilitera l’opération de la séparation de l’eau épurée qui s’effectue au niveau du flottateur (clarificateur). Finalement, l’eau épurée est dirigée vers le bassin de désinfection pour éliminer les germes pathogènes à l’aide de l’eau de javel, puis rejetée dans le milieu naturel. La boue obtenue est soit stockée dans un bassin à boue pour subir un traitement de déshydratation soit elle est recirculée vers le biréacteur afin de maintenir la biomasse épuratrice.

Source et type de pollution générée par CBGN

La compagnie des boissons gazeuses du Nord (CBGN) est une SA, son activité s’inscrit dans le domaine de l’agroalimentaire et plus précisément dans l’embouteillage de boissons. Elle fabrique des boissons gazeuses de différents goûts (Coca-Cola, Fanta, Hawaï…), formes (PET- verre) et de différents volumes (20, 25, 35, 100, 150 et 200 cl). Son activité est d’autant industrielle que commerciale, elle se charge de la production des boissons gazeuses du nord et de distribution dans son territoire assigné. Dans le processus de fabrication des boissons gazeuses, l’eau constitue un élément principal dans la chaîne industrielle. En effet, pour préparer 1 litre de boisson on a besoin de 2,5 litres d’eau. Cela implique que 70% d’eau consommée par la production est éliminée sous forme de rejets. Ceux-ci sont stockés dans une fosse avant d’être acheminés dans la fosse de collecte de la station d’épuration.

Extraction et déshydratation 

L’opération de déshydratation est lancée lorsque les MES dans les réacteurs dépasse 3.5 g/l. Les boues en excès sont reprises par une pompe pour être acheminées vers la centrifugeuse avec un débit de 3 m3/h. Le surplus des boues est dirigé vers une centrifugeuse, où il sera déshydraté, ce qui permet d’augmenter la siccité (teneur en matière sèche) des boues en vue de faciliter leur manutention ultérieure et leur transport. Les boues déshydratées sont récupérées dans une benne et mises en décharge. L’eau sortant de la centrifugeuse est envoyée vers la fosse de relevage pour être retraité. Le processus de déshydratation s’arrête lorsque le niveau dans le bassin des boues atteint 28%. Le maintien de l’équilibre entre la pollution à traiter et la quantité de biomasse nécessite l’extraction et la déshydratation des boues en excès stockées dans le bassin des boues. Une insuffisance de déshydratation va favoriser une surcharge en boues dans les réacteurs biologiques et favoriser un défaut d’aération, ce qui va nécessiter une augmentation du fonctionnement des aérateurs, d’où une surconsommation d’énergie électrique.

Optimisation du processus de traitement des eaux résiduaires de la CBGN Mon travail au sein de la station d’épuration des eaux résiduaires de la CBGN a consisté à optimiser la consommation des produits chimiques (l’urée, le Phosphate d’ammonium et le floculant DKFLOC) utilisés dans les différentes étapes de traitement Les deux solutions de l’urée et du phosphate d’ammonium sont préparées et stockées dans deux bacs agités puis injectées à l’aide des pompes doseuses dans le bassin de répartition assurant ainsi l’apport en azote et en phosphore utilisés comme nutriments pour les micro-organismes présents dans les réacteurs biologiques

En plus de ces deux solutions, le DKFLOC contribue lui aussi dans l’élévation du coût de traitement. C’est un produit chimique utilisé pour réaliser la floculation. Il est injecté à l’aide d’une pompe doseuse dans le bassin de floculation dans le but de rassembler les flocs en macro-flocs et par la suite faciliter l’opération de clarification. Une étude comparative a été réalisée dans le but d’évaluer la différence des prix entre l’ancienne et la nouvelle procédure de traitement. Le travail a été partagé en deux tranches : La première (Du 16/04/2018 au 27/04/2018) et la seconde (Du 30/04/2018 au 11/05/2018). Ces deux tranches nous ont permis d’estimer respectivement le coût de l’ancienne et de la nouvelle procédure. Les 10 premiers jours on injecte une solution de concentration 50kg/500L de phosphate d’ammonium et une solution de concentration 50kg/ 500L de l’urée avec un débit de 16.6L/J. En plus d’une solution du floculant de concentration 25kg par 10 jours Les 10 derniers jours on injecte une solution de concentration 25kg par 500L de phosphate d’ammonium et une solution de concentration 25kg par 500L de l’urée avec un débit de 16.6L/J. En plus d’une solution du floculant de concentration 12.5kg par 10 jours.

Etude de l’effet de l’optimisation sur la qualité de l’eau L’efficacité de la procédure de traitement optimisée a été suivie via les valeurs de pH, de la DBO, la DCO, de la MES, ainsi que les résultats du P T et N T. Ces paramètres doivent répondre aux normes de la CBGN représentées dans le tableau suivant : Les points d’échantillonnage ont été choisis à l’entrée de la station, au réacteur biologique et à la sortie après les différentes étapes de traitements biologique. La mesure de pH a été effectuée quotidiennement. Elle représente le degré d’acidité ou d’alcalinité du milieu aquatique. Elle dépend surtout de l’origine des eaux, de la nature pétrographique des terrains traversés et de la qualité et la quantité des rejets des eaux usées. La demande biologique en oxygène (DBO5) : Est la quantité d’oxygène consommée dans des conditions d’essai spécifiques (incubation pendant 5 jours, à 20° dans l’obscurité) par les micro-organismes présents dans l’eau, pour assurer la dégradation de la matière organique par voie biologique. La DBO5 représente plus particulièrement une mesure de la charge polluante d’origine carbonée (pollution organique biodégradable en fait). Elle fournit donc une des indications importantes permettant de juger de la qualité d’une eau et de son degré de pollution. (Voir mode opératoire annexe 1).

La demande chimique en oxygène (DCO) : La demande chimique en oxygène est la quantité d’oxygène consommée par les matières existant dans l’eau. Il s’agit d’un des paramètres spécifiques que l’on utilise pour déterminer la concentration des polluants principaux. C’est une mesure globale des matières organiques et de certains sels minéraux oxydables (pollution organique totale), à la différence de la DBO5, qui ne prend en compte que les matières organiques biodégradables. La DCO constitue donc un paramètre important. Cette analyse rapide sert essentiellement à la surveillance des eaux usées et des rejets industriels. On vise avoir au moins un rendement de 90%. Elle est mesurée à l’aide d’un thermostat et d’un Spectrophotomètre. (Voir mode opératoire Annexe 2). Les matières en suspension (MES) : Il s’agit de la quantité de matière, organiques ou minérales, en suspension dans l’eau. L’objectif est d’obtenir à la sortie une quantité inférieure à 25 mg/l. (voir mode opératoire annexe 3). L’analyse de l’azote total (NTK) : C’est la somme de l’azote organique et de l’azote ammoniacal. Une analyse permet de les mesurer simultanément. On obtient alors l’azote KJELDAHL, noté NTK. Ce paramètre est utilisé par la réglementation pour fixer les limites de rejet de l’azote dans le milieu naturel. Sa quantité doit être ≤ 5mg/l. (Voir annexe 4). Le phosphore total (PT). L’analyse de ce paramètre permet de fixer les limites de rejet du phosphore dans le milieu récepteur. Sa quantité doit être ≤ 2mg/l. (Voir mode opératoire annexe 5).

Table des matières

Listes des tables :
Listes des figures :
Introduction générale
Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise
Présentation de la CBGN :
Historique de la CBGN
Identification de la CBGN
Mission de la CBGN
Activité de la CBGN
Produits fabriqués
Chapitre 2 : La station d’épuration de la CBGN
Description de la station
Source et type de pollution générée par CBGN
Choix du type des traitement et dimensionnement de la station
Choit et type de traitement
Dimensionnement de la station
Descriptif du procédé de traitement des eaux résiduaires industrielles de CBGN
Pré-traitements
Traitement primaire
Traitement secondaire(biologique)
Traitement tertiaire
Traitement de la boue
Station d’ajustement des produits d’addition
Chapitre 3 : Optimisation du processus de traitement des eaux résiduaires de la CBGN
Evaluation du coût de l’ancienne procédure de traitement
Evaluation du coût de la nouvelle procédure de traitement
Chapitre 4 : Etude de l’effet de l’optimisation sur la qualité de l’eau
Résultats et discussions
Conclusion
Annexes
Bibliographie

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