Unique en Europe, l’usine Rayonier A.M. de Tartas, au cœur de la forêt des Landes, produit des celluloses de spécialité. Chaque jour, cette bioraffinerie transforme les déchets de scieries utilisant du pin des Landes et rejette des effluents acides qui doivent être neutralisés avant de rejoindre une lagune. Pour cela, Rayonier utilise un lait de chaux prêt à l’emploi à haute réactivité, développé et fourni par Lhoist. Ce lait de chaux est stocké, dosé et injecté grâce à une installation conçue et construite par Sodimate. Retour sur le pourquoi et le comment d’une collaboration réussie.
« Notre site de Tartas n’est pas une usine de pâte à papier mais une bioraffinerie » précise d’emblée Anne Furstoss, supply chain manager chez Rayonier, grand acteur mondial de la chimie de la cellulose. De fait, cette unité implantée dans la forêt des Landes et appartenant depuis 2016 à Rayonier Advanced Materials traite chaque année des milliers de tonnes de pin maritime pour en extraire divers produits. Parmi ceux-ci, des celluloses de haute pureté, spécialités que cette usine est seule à produire en Europe. Selon la longueur des chaînes [1]et le degré de pureté, ces celluloses sont destinées, par exemple, à la construction (facteurs de viscosité pour les enduits ou les peintures), l’agroalimentaire (agents de texture) ou la pharmacie (excipient). « Les celluloses sont notre produit principal mais nous exploitons toute notre matière première – le bois- pour en tirer aussi des lignosulfonates, des savons ou de la liqueur sodée » poursuit Anne Furstoss. La biomasse résiduelle est également utilisée pour produire, et vendre, de l’électricité verte. Extraire tout cela du bois engendre des effluents acides et basiques, selon l’étape du procédé. C’est pour neutraliser les effluents acides [2]avec du lait de chaux que Rayonier a fait appel à Lhoist -et indirectement à Sodimate ».
Un contexte économique changeant
Les effluents acides de Tartas sont dirigés vers une lagune aérée. Leur pH doit donc auparavant être neutralisé – ramené à 6.5-7 – pour préserver l’équilibre écologique et la fonction d’épuration de cette dernière. Classiquement, Rayonier le fait par ajout de soude caustique. En effet, l’usine utilise également ce produit comme réactif à diverses étapes du procédé, et dispose donc de systèmes de stockage, de dosage et d’injection.
Les équipes savent par ailleurs manipuler ce produit dangereux. Néanmoins l’usine de Tartas a réalisé en 2013 des essais pour substituer la soude par du lait de chaux Neutralac® SLS45 à 600 g/l (ou 45% matière sèche) fourni par la société Belge Lhoist. « La cinétique de neutralisation, très rapide, se rapproche de celle de la soude. Ces essais étaient techniquement positifs mais sans pertinence économique à l’époque puisque la soude n’était pas chère » se souvient Nicolas du Pontavice, responsable ventes et développement (marchés Environnement et Chimie) chez Lhoist. En 2018, la forte augmentation du prix de la soude a changé la donne et Rayonier s’est à nouveau rapproché de Lhoist. Des essais ont très vite repris avec une unité pilote.
Un contrat adapté
Les résultats, techniques comme économiques, s’étant révélés concluants, Rayonier et Lhoist ont alors signé, en décembre 2020, un contrat commercial adapté. La société Lhoist fournirait le lait de chaux et a mis à disposition de la société Rayonier une installation de stockage, dosage et d’injection avec un échéancier de paiement approprié. Cette formule évitait à Rayonier de réaliser un investissement initial. Pur fournisseur de chaux et de minéraux, Lhoist s’est alors tourné vers Sodimate, spécialiste de la manipulation de la chaux sous forme de poudre ou en solution liquide de type « lait de chaux » pour concevoir et fabriquer le dispositif.
Conception et fabrication sur mesure
Dès lors tout va très vite. Un groupe de travail comprenant les services de support technique en clientèle (CTS) de Lhoist, le bureau d’études de Rayonier et des représentants de Sodimate a défini un cahier des charges spécifique aux consommations de lait de chaux, aux caractéristiques du procédé et aux contraintes d’emprise sur le site de Tartas. L’installation devra comprendre deux cuves de stockage reliées l’une à l’autre, avec un système d’agitation, de transfert et de dosage. Un suivi à distance du niveau de stockage par VMI (Vendor Managed Inventory) est également prévu pour maîtriser les approvisionnements en lait de chaux et la logistique.
Pour le compte de Lhoist, Sodimate conçoit -et construit- alors un ensemble comprenant deux cuves jumelles de 40 m3 – dimensions intérieures : diamètre 3 m, hauteur 8,40 m- construite en stratifié verre résine orthophtlalique, matériau adapté au lait de chaux. Elles reposent sur des châssis acier qui seront spités au sol. Etant donné la faible solubilité de la chaux, le lait à une telle concentration doit être constamment agité pour éviter les dépôts et maintenir une qualité constante. Chaque cuve Sodimate est donc équipée d’un agitateur vertical en Inox 304L comprenant deux hélices tripale diamètre 1400 mm disposées à différentes hauteurs et d’une turbine de fond bipale diamètre 1200 mm avec un entrainement par un motoréducteur d’une puissance de 5,5 kW. A cela s’ajoutent des pales antivortex afin d’optimiser l’efficacité du mélange. L’alimentation de ces réservoirs est assurée par une tuyauterie de dépotage en Inox équipées de vannes à guillotine électropneumatiques et la vidange par des vannes également de type guillotine, mais à volant. Tous les piquages et équipements de sécurité nécessaires sont évidemment présents.
L’installation Sodimate est conçue pour délivrer de cinq à vingt m3 de lait de chaux par jour, en continu. Pour le dosage du lait de chaux, Sodimate a installé deux pompes doseuses péristaltiques, chacune pouvant indépendamment soutirer dans l’une ou l’autre cuve.
Le débit est ajusté en permanence en fonction du pH. Soude et lait de chaux se complètent pour neutraliser en fonction d’un degré de substitution validé en amont par le service Environnement.
Livraison
En septembre 2021, les équipes de Sodimate livrent l’installation. En deux jours, le montage est achevé et les équipes de Rayonier formées à l’utilisation de leur nouvel outil, qui démarre en février 2022. Depuis, un camion Lhoist arrive quotidiennement à Tartas pour recharger les silos. « Nous avons fini de payer l’installation à Lhoist en septembre 2022 et sommes en phase de transfert de propriété. L’installation marche bien et nous avons fait les économies attendues. Même si le débit de lait de chaux a augmenté, l’opération reste rentable. Nous avons même augmenté le pourcentage de substitution de la soude par le lait de chaux. Nous sommes partis de 50% pendant les essais, puis 70%, et aujourd’hui nous en sommes à 90%. Sans le moindre problème… » se félicite Anne Furstoss.
[1] Les celluloses sont polymères, plus précisément des chaînes linéaires, de D-glucose
[2] Les effluents basiques sont évaporés
