GE Water & Process Technologies propose depuis plusieurs années une vaste gamme de produits chimiques, d'équipements, de procédés et de savoir-faire dédiés au traitement de l'eau potable, des eaux usées et des eaux industrielles. Une politique de croissance externe ambitieuse permet à l'entreprise de proposer aux ensembliers du secteur de l'eau un large panel de technologies avec leurs services associés. En matière de traitement des eaux usées, la technologie LEAPmbr constitue une avancée importante dans le domaine des bioréacteurs à membranes, avec, à la clé, de substantielles économies. Rencontre avec Michel Mercusot, Responsable grands projets chez GE Water au niveau mondial.
L?Eau, L?industrie, Les Nuisances : La technologie LEAPmbr, présentée il y a quelques mois, trouve ses premières applications sur le terrain. Qu'est-ce qui caractérise cette nouvelle technologie ?
Michel Mercusot : Jusqu'à présent, le process de bioréacteur à membranes (MBR) de GE Water & Process Technologies permettait, grâce à la qualité des membranes d'ultrafiltration ZeeWeed, de traiter les eaux usées de manière efficace en atteignant des normes très élevées qui ouvraient la voie au Reuse, c'est-à-dire à la réutilisation des eaux usées. Le concept LEAPmbr constitue une avancée importante qui ouvre la voie à une nouvelle génération de systèmes de traitement des eaux usées par bioréacteur à membranes en réduisant très sensiblement la consommation d'énergie et en optimisant les capacités de traitement des bioréacteurs.
E.I.N : En quoi consistent ces avancées ?
M.M. : La technologie LEAPmbr se caractérise par plusieurs innovations. Comme vous le savez, nos systèmes sont constitués de nappes résultant d'un assemblage de fibres creuses immergées dans les effluents à traiter. La première innovation consiste en une augmentation de la densité des fibres contenues dans ces nappes. Jusqu'à présent, chaque module était constitué de 11 nappes disposées les unes sur les autres et connectées en partie inférieure et supérieure. Nous avons pu porter le nombre de nappes de 11 à 12, ce qui nous a permis d'augmenter la surface membranaire d'environ 8 % sans pour autant augmenter, ni l'empreinte physique du module, ni son volume.
E.I.N : Est-ce que cela signifie que ces nouveaux modules peuvent être installés sur d'anciens BRM ?
MM : Absolument. Nous avons réussi à placer plus de fibres membranaires dans le même encombrement que précédemment, ce qui signifie que les caractéristiques physiques des modules comme des cassettes n?ont pas été modifiées. De la même façon, les pièces de raccordement en partie inférieure comme en partie supérieure sont exactement les mêmes. On peut donc installer ces modules contenant plus de fibres dans des cassettes d'ancienne génération. Le premier avantage de la technologie LEAPmbr, c'est qu'à emprise équivalente, on peut augmenter la capacité d'une station d'épuration de 8%.
E.I.N : Avez-vous également modifié la membrane elle-même ?
MM : Tout à fait. Nous sommes également parvenus à améliorer la fibre membranaire pour augmenter les volumes de flux susceptibles d'être traités de quelques pourcents, en fonction de la nature de la station d'épuration et de quelques paramètres comme, par exemple, la concentration en boues ou la charge massique. Au total, il est possible de gagner jusqu'à 10% supplémentaire en matière de flux, ce qui permet d'augmenter la capacité de traitement de 15%. Ainsi, si on implantait la technologie LEAPmbr sur un BRM mis en service il y a par exemple seulement 5 ans, on obtiendrait un accroissement de la capacité de traitement de 8 à 15%.
E.I.N : En dehors de la membrane, la technologie a-t-elle évolué ?
MM : Oui, sur deux points. Le premier concerne la hauteur d'eau minimale nécessaire au dessus des cassettes immergés qui a pu être réduite. Une réduction des contraintes liées à ce paramètre va permettre de réduire les coûts de génie civil.
Une autre innovation, la quatrième sur cette technologie, concerne le dispositif de nettoyage des membranes. Nous avons développé une nouvelle technologie qui permet de générer des bulles de taille plus importante qui entrainent un effet de cisaillement plus efficace, tout en minimisant le nombre de pièces mécaniques nécessaires pour y parvenir. Le nettoyage est donc plus efficient et ce résultat est obtenu avec un débit d'air et une énergie électrique pour générer ces bulles moindre d'environ 30%.
Cette avancée présente également un impact important sur la construction car elle rend les électrovannes inutiles et entraine également une réduction importante du nombre de canalisations nécessaires à l'insufflation d'air ce qui permettra aux exploitants de réaliser de substantielles économies au niveau de la construction et de la maintenance.
E.I.N : Les compresseurs d'air pourront-ils être réduits en taille ?
MM : Oui, dans bien des cas. L?efficacité de la technologie LEAPmbr permettra également d'espacer les nettoyages chimiques et donc sans doute de réduire la consommation de produits associés. Nous attendons des retours d'expérience plus conséquents pour évaluer précisément l'économie qui pourrait être réalisée sur ces coûts d'exploitation.
Comme vous le voyez, LEAPmbr c'est à la fois une avancée sur les membranes elles-mêmes avec une chimie légèrement différente qui autorise des flux plus importants associée au fait d'avoir augmenter la densité dans chacun des modules. C?est aussi une optimisation du dispositif de nettoyage des membranes couplée à une réduction des contraintes de construction ce qui permet de réduire les coûts d'investissement mais aussi d'exploitation.
E.I.N : Les coûts des BRM par rapport aux procédés conventionnels ont souvent été assez discutés. La technologie LEAPmbr est-elle de nature à modifier les équilibres actuels ?
MM : Les simulations dont nous disposons nous permettent de le penser. L?écart qui existait il y a une dizaine d'années entre un procédé conventionnel et un BRM, et qui faisait parfois hésiter certaines collectivités, s'est réduit. A tel point que dans certaines configurations, il est sans doute devenu plus avantageux de recourir au BRM. Si l'on intègre le coût du terrain et la réduction de l'emprise de la station aux données habituellement prises en compte, l'évolution est encore plus nette, même si elle n?est pas encore systématique.
E.I.N : A qui s'adresse prioritairement cette nouvelle technologie ?
MM : Collectivités, industriels, elle intéresse directement tous les traiteurs d'eau. Nos offres commerciales intègrent d'ailleurs aujourd'hui systématiquement cette technologie. Les municipalités déjà équipées d'un BRM seront sans nul doute intéressées par un upgrade avec ce système, spécialement celles qui sont sensibles à leurs coûts d'exploitation. Celles qui sont confrontées à un problème de capacité pourront également remplacer leurs anciens modules par des nouveaux ce qui leur permettra de résoudre leur problème en évitant de procéder à une extension de leur station. D?une manière plus générale, la technologie LEAPmbr rend les BRM encore plus compétitifs ce qui ne peut qu'encourager les exploitants de procédés conventionnels à s'interroger.
E.I.N : Pensez-vous que les BRM disposent aujourd'hui encore d'une marge de progression importante ?
M.M. : Je suis ingénieur et donc je crois au principe des progrès continus. Cette technologie n?a pas atteint l'asymptote. Les travaux menés par nos chercheurs conjugués aux retours d'expériences des grands opérateurs et traiteurs d'eau avec qui nous travaillons étroitement sont plutôt prometteurs, même si les progrès à venir ne présentent pas une incrémentation aussi importante que celle que nous observons aujourd'hui.
Propos recueillis par Vincent Johanet
