choix du traitement : la nécessité d’une étude

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Les éléments constitutifs de cette approche globale contribuent à répondre aux exigences réglementaires en particulier celles des arrêtés ministériels du 14 décembre 2013 relatifs à la prévention du risque légionelle (France).

Une approche globale est nécessaire pour établir et mettre en œuvre un programme de travail spécifique, adaptable aux évolutions environnementales, afin que l’usage d’une eau donnée dans des conditions données ne pénalise en rien la production industrielle pour laquelle cette eau est utilisée.

Cette approche repose sur une évaluation régulière des performances permettant de définir des objectifs et des axes de progrès intégrant les évolutions technologiques et réglementaires.

Cette approche globale est primordiale car la prévention de l’impact de l’usage de d’une eau ne pourrait se résumer au simple usage de produits chimiques. En effet l’usage de l’eau impacte les aspects suivants :

  • le rendement des échanges thermiques de l’installation, les coûts énergétiques ;
  • les consommations d’eau et les coûts associés (prélèvement, conditionnement, rejets) ;
  • le temps de mobilisation des équipes, la gestion du temps de travail, la réactivité ;
  • le niveau de compétence technique, la formation et la communication ;
  • le respect des exigences réglementaires ;
  • la santé humaine ;
  • l’environnement ;
  • la sécurité.

L’ensemble de ces points sont pris en compte lors de l’étude qui conduira à la mise en place du suivi. Dans la même logique que les outils de prévention AMDEC (Analyse des Modes de Défaillance, de leurs Effets et de leurs Criticités), HAZOP (hazard and operability studies = études des dangers et opérabilité), HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point = analyse des dangers – points critiques pour leur maîtrise), cette approche globale se veut critique et évolutive, pour se donner la possibilité de remettre en cause des choix et d’évoluer.

l'étude

L’étude est une démarche qui vise à comprendre dans quelles conditions une eau va être utilisée et quels sont les outils les mieux adaptés pour prévenir ou limiter les conséquences liées à l’usage de cette eau particulière dans ces conditions particulières. Cette démarche permet de mieux connaitre :

  • les caractéristiques du circuit :
    • points morts - portions inutilisées ou à usage intermittent, fréquence d’utilisation ;
    • températures ;
    • nature des équipements ;
    • volumes et temps de séjours ;
    • états des surfaces ;
    • arrêts - nettoyages / désinfections - redémarrages.
  • qualité des eaux disponibles pour alimenter les circuits ;
  • le ou les modes de fonctionnement des installations ;
  • le bilan matière, eau, produits ;
  • les caractéristiques analytiques des eaux, à minima eau d’appoint et eau de circuit. On analyse tous les paramètres en relation avec l’entartrage, la corrosion et/ou l’encrassement biologique:
    • bilan microbiologique (comptages par culture FBAC (Flore Bactérienne Aérobie Cultivable - Comptages par microscopie sous épifluorescence de la flore bactérienne totale - Comptage de l’ADN bactérien par Polymerase Chain Replication) ;
    • bilan physico-chimique ( pH , conductivité – TA, TACTH, THCa – Ammoniaque, Nitrates, Nitrites – Sulfates, Sulfites – Fer, Cuivre, Zinc - Chlorures – MES - COT - DCO).

L’étude permet de définir :

  • un programme de suivi ;
  • le choix d’équipement, de technologies, de formulation qui intégreront les contraintes économiques, réglementaires, environnementales, de performance. Le point d’injection des formulations sera choisi de façon à permettre une bonne répartition du produit dans l’eau, une bonne activité de l’actif sur la cible visée avec la dose et le temps de contact adapté à l’actif mis en œuvre. Il convient d'intégrer l'impact environnemental du rejet dans la définition du traitement ;
  • des objectifs à atteindre et l’exploitation des données et des événements par période déterminée ;
  • l’impact de la fréquence du suivi qui est exprimé dans le graphe ci-dessous. Il est important d’adapter la fréquence de suivi à la variabilité du paramètre considéré, pour ne pas s’exposer à des dérives ce qui pourrait avoir des conséquences plus ou moins graves.

Le suivi est le tableau de bord de l'action préventive. Il permet de rendre compte dans le cadre des obligations réglementaires en termes d'efficacité.

choix du traitement - valeur du paramètre suiviImage sécurisée
Figure 27. Valeurs du paramètre suivi

bilans

  • bilan du fonctionnement des installations ;
  • bilan matière : eau produite, pour vérifier que les doses injectées sont conformes aux consignes ;
  • bilan microbiologique et physico-chimique sur les paramètres sélectionnés :
    • les paramètres pertinents qui découlent de l’étude en relation avec les problèmes potentiels du fait de la qualité de l’eau d’appoint et des conditions d’utilisation. Des valeurs limites seront définies pour chaque indicateur ;
    • la fréquence dépendante de la variabilité du paramètre considéré et de son impact sur la croissance bactérienne ;
    • le suivi en temps réel du résiduel de réactif par sonde spécifique et enregistreur, par dosage spectrophotométrique ;
  • exploitation des résultats pour ajuster et justifier les doses de traitement ;
  • contrôle du matériel d’injection et des automates (télésurveillance).
BilansImage sécurisée
Tableau 7. Bilans

suivi particulier de la corrosion

Le phénomène de corrosion peut être suivi en continu sur site de deux manières différentes :

  • par la perte de poids de coupons métalliques,
  • par une sonde de mesure, de type Corrater.

La première sera plus précise mais donnera une valeur pour une période de temps plus ou moins longue. Elle ne permet pas de mettre en évidence des événements particuliers ou ponctuels. La seconde permet d’avoir la valeur en temps réel et d’apprécier des événements ou d’affiner les dosages ou les conditions de fonctionnement (débit de purge, rapport de concentration).

Les sondes électrochimiques permettent d’obtenir des mesures instantanées de vitesse de corrosion et de les transférer vers le système d’acquisition de données aqualead® access.

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Photo 12. aqualead® access - 1
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Photo 13. aqualead® access - 2
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Photo 14. aqualead® access - 3

analyse de risque

L’analyse méthodique des risques (AMR) de prolifération et dispersion de Légionelles dans les installations de dispersion d’eau dans un flux d’air repose sur une méthodologie du type HAZOP (hazard and operability studies = études des dangers et opérabilité), AMDEC (Analyse des Modes de Défaillance, de leurs Effets et de leurs Criticités), HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point = analyse des dangers – points critiques pour leur maîtrise). Elle consiste à identifier tous les facteurs de risques présents sur l’installation et leur environnement et les moyens de limiter, de contrôler ou d’éradiquer ces risques.

Elle recensera tous les éléments susceptibles d’influencer :

  • les contaminations bactériennes des installations ;
  • les proliférations bactériennes dans les installations ;
  • la dissémination de legionella dans l’atmosphère.

formations

Un personnel bien formé sera plus opérationnel, plus efficace et proactif. Sa contribution à la démarche de prévention sera améliorée et accrue.

Il s’agit là de formations techniques dédiées au métier de conditionnement des eaux. L’objectif est d’améliorer les connaissances des interlocuteurs industriels et des exploitants sur les axes :

  • techniques, scientifiques et règlementaires ;
  • conduite des installations et maîtrise des coûts ;
  • santé, sécurité, environnement pour optimiser la démarche préventive et l’approche QHSE (Qualité Hygiène Sécurité Environnement).

Ces formations n’étant pas diplômantes, ni certifiantes, il est important de solliciter un organisme bénéficiant d’un numéro d’enregistrement, disposant de plusieurs modules de formations spécifiques et capable de délivrer des formations de base jusqu’à des formations permettant d’acquérir un niveau d’expertise.

Il est également recommandé de bien définir son besoin pour qu’un programme adapté, à la carte puisse être proposé.

les installations pilotes

Outre l’aspect lié aux activités d’innovation, une unité pilote peut contribuer à réaliser des essais sans risque pour l’installation industrielle. Il sera possible d’évaluer des performances de différents programmes de conditionnement, de déterminer les meilleurs choix de formulations pour des conditions de fonctionnement déterminées.

Ainsi il sera possible de :

  • tester les nouveaux produits après formulation en laboratoire ;
  • comparer l’efficacité des produits contre l’entartrage et la corrosion ;
  • trouver la meilleure solution à un problème spécifique de conditionnement de l’eau.

Les unités pilotes sont des outils techniques très flexibles qui permettent de:

  • synthétiser l’eau d’appoint ou d’utiliser de l’eau du site ;
  • simuler des conditions rencontrées sur les circuits semi-ouverts ;
  • suivre la turbidité, la conductivité, le pH , la corrosion et l’échange thermique ;
  • choisir le produit le plus efficace en fonction des problèmes rencontrés sur site et reproduit sur le pilote.

La conception du pilote peut en faire un outil « fixe » associé à un laboratoire ou une unité mobile utilisable sur site.

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Photo 15. Les installations pilotes - 1
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Photo 16. Les installations pilotes - 2

L’intérêt de l’unité mobile est :

  • d’optimiser sur site les solutions techniques en utilisant l’eau du site sans modification des installations ;
  • de vérifier l’efficacité des produits avant de commencer un essai industriel.

équipement de stockage et d’injection

Le conditionnement des produits chimiques, les conditions de stockage, la mise en œuvre des formulations et leur « manipulation » impactent les aspects santé-sécurité-environnement.

C’est pourquoi ce sujet doit être étudié préalablement afin de minimiser les impacts, les coûts et prévoir la communication et l’information requise.

Il existe par ailleurs des obligations réglementaires à satisfaire en particulier sur la prévention du risque chimique qui doit être intégré au document unique de l’entreprise utilisatrice.

Parmi les moyens existant il est recommandé, quand cela est possible, d’utiliser des unités de stockages « vrac » dédiées, identifiées, sur rétention qui incluent :

  • la mesure des volumes (consommés – résiduels) ;
  • le poste de dosage ;
  • le système de transfert/dépotage de produit ;
  • la connexion aux équipements monitoring ;
  • l’information sur les produits et les conditions de mise en œuvre incluant les EPI (Equipements de Protection Individuelle).

Les avantages de ce type d’unité :

  • prévention du risque chimique :
    • moindre exposition aux produits chimiques minimise, la manipulation de produits chimiques minimisée ;
    • risques de déversements accidentels limités.
  • pas de gestion d’emballages vides ;
  • optimisation de la gestion des consommations :
    • contrôle des niveaux ;
    • il n’y a plus de produit payé qui soit jeté, les emballages vides peuvent contenir 1 à 5% du volume initialement contenu.
  • centralisation de la zone de stockage.

Une fois l’unité de stockage installée sur site, les produits chimiques sont livrés directement, puis dépotés. L’opération est supervisée par un opérateur formé et qualifié.

Equipement stockage injectionImage sécurisée
Photo 17. Equipement de stockage et d'injection

monitoring – suivi en temps réel des KPI (Key Performance Indicators) : aqualead® access

Les analyseurs permettent de réaliser très fréquemment le contrôle d’un paramètre, ou en continu si nécessaire. Le principe repose sur une mesure colorimétrique, ou un potentiel électrochimique (redox) global ou spécifique, ou encoreune mesure de fluorescence. Certaines « familles » d’analyseurs comme les chloromètres peuvent utiliser l’une ou l’autre de ces technologies.

La mesure réalisée peut être transférée vers une supervision dans le but de :

  • réguler le fonctionnement de pompes doseuses ;
  • mettre en place des alarmes ;
  • envoyer une information et gérer une situation à distance ;
  • constituer un historique de données en quantité facilitant la mise en correspondance avec l’évolution d’autres paramètres ou avec certains événements.
Monitoring – Suivi KPI aqualead® accessImage sécurisée
Photo 18. Monitoring – Suivi en temps réel des KPI : aqualead® access

contrôle des dosages par mesure de fluorescence

Cette technologie repose sur l’intégration d’un marqueur fluorescent dans les formulations utilisées. C’est la mesure en continu de la concentration du marqueur dans l’eau par un analyseur qui permet d’assurer un dosage stable ajustable en temps réel.

Cet ajustement permanent des doses permet :

  • d’optimiser les coûts et la qualité des rejets,
  • d’adapter en permanence le conditionnement aux aléas de fonctionnement des installations.

L’analyse en continu réduit significativement le nombre d’analyses « manuelles » à réaliser dans l’année et les rejets de réactifs.

Dans le temps, la stabilisation des injections de formulation induit une meilleure protection des installations et optimise la pérennité des états de surface.

autres analyseurs en ligne

Il existe de nombreux autres analyseurs qui permettent des gérer les installations, les dosages, les purges…

  • mesure de la corrosion ;
  • conductivimètre ;
  • pH mètre ;
  • phosphate-mètre ;
  • TAC-mètre ;

Ces analyseurs sont choisis au moment de l’étude en fonction des KPI sélectionnés.

analyseur traceur en ligneImage sécurisée
Figure 28. Impact de la mise en place d’un analyseur en ligne