Pourquoi la distillation sous vide est plus performante que la floculation
Dans le secteur de l’emballage, notamment en impression flexographique et héliogravure avec des encres à base d’eau, ainsi que dans la production de peintures à base d’eau, le lavage des presses, des cuves, des cylindres, des raclettes et des canalisations génère chaque jour d’importantes quantités d’eaux usées chargées de pigments, de résines, de liants, de tensioactifs, de glycols et d’additifs.
La récupération de cette eau est désormais une nécessité économique et environnementale.
Mais la technologie choisie détermine si l’eau récupérée peut réellement être réutilisée dans le processus de production ou si, cycle après cycle, elle devient une nouvelle source de problèmes.
🔴 01 — LA LIMITE STRUCTURELLE DE LA FLOCCULATION
Pour séparer les impuretés, on ajoute des sels à l’eau.
La floculation physico-chimique sépare les fractions en suspension et colloïdales par l’ajout de coagulants, généralement des sels d’aluminium ou de fer tels que le polychlorure d’aluminium, le sulfate d’aluminium ou le chlorure ferrique.
Des polyélectrolytes et, souvent, des réactifs de correction du pH sont également ajoutés.
C’est précisément là que réside le point critique :
POUR NETTOYER L’EAU, ON AJOUTE DES SELS.
Une partie des réactifs précipite avec les boues, tandis qu’une autre reste dissoute sous forme de chlorures, de sulfates et d’ions métalliques.
Il en résulte une augmentation de la conductivité et des matières totales dissoutes.
Si l’eau traitée est réutilisée pour le lavage, le phénomène s’accumule : à chaque cycle, l’eau s’enrichit davantage en sels jusqu’à devenir impropre à l’usage prévu.
Dans les procédés à base d’eau, ce n’est pas un détail. Les émulsions acryliques et les systèmes pigmentés sont sensibles aux électrolytes.
Une eau de lavage saline peut donc :
- contaminer le produit suivant ;
- favoriser l’instabilité des dispersions ;
- modifier la viscosité et les performances ;
- provoquer des dépôts ;
- augmenter la corrosion des pièces métalliques des équipements.
🟠 02 — UNE PURIFICATION INCOMPLÈTE
Le problème ne se limite pas à ce qui est visible.
La floculation est efficace sur les fractions en suspension et colloïdales, mais elle a peu ou pas d’effet sur les matières organiques dissoutes.
Les glycols, coalescents, tensioactifs, amines et additifs solubles restent dans l’eau.
La DCO résiduelle reste donc souvent élevée, avec des conséquences possibles telles que :
- des odeurs ;
- de la mousse ;
- le développement de bactéries dans les cuves de stockage.
La variabilité des eaux usées aggrave encore la situation.
Les variations de couleur, de formulation et de résine nécessitent un ajustement continu des dosages, des essais en bécher et du personnel qualifié.
La qualité de l’eau en sortie dépend donc davantage de la gestion quotidienne que de la technologie elle-même.
🟡 03 — POUR OBTENIR UNE QUALITÉ DE DISTILLAT, DES ÉTAPES SUPPLÉMENTAIRES SONT NÉCESSAIRES
Pour obtenir, après floculation, une eau comparable à de l’eau distillée, des étapes complémentaires de finition sont nécessaires :
FILTRATION SUR SABLE → CHARBON ACTIF → ULTRAFILTRATION → OSMOSE INVERSE
Il faut également éliminer les sels introduits par le traitement lui-même.
Cela crée un paradoxe :
ON AJOUTE D’ABORD DES SELS POUR FLOCULER, PUIS ON INSTALLE UN PROCÉDÉ MEMBRANAIRE POUR LES ÉLIMINER.
La chaîne de traitement devient donc longue et coûteuse, avec de nombreux points de contrôle et un risque accru de problèmes et de pannes.
ET QU’EN EST-IL DE L’OSMOSE INVERSE ?
L’osmose inverse présente également d’autres difficultés :
- l’encrassement des membranes par les polymères résiduels et les pigments ;
- le nettoyage chimique périodique ;
- le remplacement des membranes ;
- la production d’un concentrat salin qui doit être géré et éliminé.
Plus de procédés. Plus de maintenance. Plus de variables. Plus de coûts.
🟤 04 — DES BOUES : PLUS DE VOLUME, PLUS DE COÛTS
La floculation génère des boues volumineuses et riches en eau, auxquelles s’ajoute la masse des réactifs ajoutés.
Sans déshydratation poussée, au moyen d’un filtre-presse ou d’un système similaire, les coûts d’élimination restent élevés.
Cela implique des investissements supplémentaires, des équipements additionnels et davantage d’opérations de gestion.
LE PROBLÈME NE DISPARAÎT PAS : IL CHANGE SIMPLEMENT DE FORME.
🟢 05 — DISTILLATION SOUS VIDE
UN SEUL PROCÉDÉ. UNE QUALITÉ CONSTANTE.
La distillation sous vide repose sur une séparation physique.
En réduisant la pression, l’eau peut s’évaporer à basse température.
ÉVAPORATION → CONDENSATION → DISTILLAT
Au cours du processus, les pigments, les résines, les sels et la plupart des substances dissoutes restent dans le concentrat.
On obtient ainsi une eau récupérée de haute qualité, qui peut être réintroduite dans le cycle de lavage.
🟢 AUCUN RÉACTIF CHIMIQUE AJOUTÉ
Le traitement n’enrichit pas l’eau en sels.
Dans certains cas, de faibles doses d’antimousse peuvent être nécessaires selon le type d’eaux usées ; lorsqu’il est utilisé, il reste dans le résidu concentré.
AUCUN SEL AJOUTÉ. AUCUNE ACCUMULATION DUE AU TRAITEMENT.
🟢 UN DISTILLAT DE HAUTE QUALITÉ
L’évaporation suivie de la condensation produit un distillat caractérisé par :
une faible conductivité + une très faible teneur en matières solides
sans nécessiter d’osmose inverse ni d’étapes de finition supplémentaires.
🟢 UNE QUALITÉ INDÉPENDANTE DE L’EAU USÉE EN ENTRÉE
La couleur, la formulation ou la résine changent-elles ?
Le procédé ne nécessite pas les ajustements continus de dosage typiques de la floculation.
Le procédé physique reste stable, reproductible et automatisable.
🟢 RÉDUCTION MAXIMALE DES DÉCHETS
Les eaux usées initiales sont séparées en :
EAU RÉCUPÉRÉE + RÉSIDU CONCENTRÉ
Le résidu ne représente qu’une faible fraction du volume initial, ce qui réduit les coûts d’élimination et rapproche l’installation de l’objectif de rejet liquide nul.
🟢 FONCTIONNEMENT SIMPLE ET AUTOMATISABLE
- Moins de réactifs.
- Moins de variables.
- Moins d’interventions de l’opérateur.
- Moins de risques d’erreur.
L’automatisation permet de contrôler le procédé de manière simple et reproductible.
🔵 06 — AVEC OU SANS POMPE À CHALEUR ?
La distillation sous vide est disponible dans différentes configurations.
Les solutions avec pompe à chaleur récupèrent la chaleur de condensation pour alimenter à nouveau le processus d’évaporation.
LA CHALEUR EST RÉCUPÉRÉE ET RÉUTILISÉE.
Cela réduit considérablement la consommation d’énergie et rend la technologie compétitive également en termes de coûts d’exploitation.
⚫ FLOCULATION OU DISTILLATION SOUS VIDE ?
| FLOCULATION | DISTILLATION SOUS VIDE |
| Ajoute des réactifs chimiques | Séparation physique |
| Ajoute des sels à l’eau | Aucun ajout de sel |
| Génère des boues | Génère un résidu concentré |
| Nécessite un contrôle du dosage | Procédé automatisé |
| Laisse une partie de la charge organique dissoute | Sépare l’eau des substances concentrées |
| Peut nécessiter un traitement supplémentaire | Le distillat est obtenu au cours du procédé |
| Peut nécessiter une osmose inverse | Ne nécessite pas le même parcours de finition |
| Davantage d’étapes de traitement | Procédé plus direct |
| Gestion accrue des boues | Forte réduction du volume à éliminer |
🟢 EN CONCLUSION
RÉCUPÉRER NE SIGNIFIE PAS SIMPLEMENT PURIFIER.
Dans le secteur de l’emballage et de la production de peintures à base d’eau, l’objectif n’est pas simplement de traiter les eaux usées.
L’objectif est de récupérer une eau propre et stable, réutilisable dans le processus de production.
La floculation introduit des sels qui s’accumulent à chaque réutilisation. Pour se rapprocher de la qualité d’un distillat, elle nécessite des procédés supplémentaires tels que l’osmose inverse, ce qui augmente les coûts, la complexité et les exigences de gestion.
La distillation sous vide, fondée sur une évaporation à basse température suivie d’une condensation, permet au contraire de récupérer l’eau par un procédé physique, sans ajout de produits chimiques, avec une qualité constante dans le temps et une réduction significative du résidu à éliminer.
UN SEUL PROCÉDÉ.
DE L’EAU RÉCUPÉRÉE.
MOINS DE DÉCHETS.
PLUS DE CONTRÔLE.
Pour la récupération des eaux usées à base d’eau, la distillation sous vide est la solution la plus efficace et la plus durable.