L’usine de traitement des eaux d’Hirwaun au pays de Galles, gérée par la société Dŵr Cymru, est une petite unité (5 Ml/j) qui traite l’eau brute du réservoir des hautes terres de Penderyn. Le traitement s’effectue par coagulation avec du sulfate ferrique et de la chaux, tandis que la floculation et la clarification s’opèrent par la technologie de flottation de l’air dissous (DAF pour Dissolved Air Flotation). L’eau clarifiée est dosée avec de la chaux, puis filtrée une première fois dans quatre filtres rapides à gravité, avec électrochloration intermédiaire et dosage d’acide orthophosphorique, puis à nouveau filtrée dans quatre filtres à pression. La désinfection finale s’effectue par électrochloration. L’installation d’électrochloration existante était une unité Evoqua OSEC® conditionnée, installée plus de vingt ans auparavant, et qui était en fin de vie.
Ian Murphy, responsable des activités de liaison à Dŵr Cymru, a dirigé l’équipe chargée de l’étude concernant le remplacement de l’unité OSEC. Diverses solutions ont été envisagées, notamment le chlore gazeux, l’hypochlorite de sodium et l’électrochloration. Le chlore gazeux a été écarté en raison de l’importance des travaux de génie civil nécessaires pour agrandir le bâtiment afin de permettre un stockage séparé des fûts ou des bonbonnes, ainsi que des difficultés relatives à la chaîne d’approvisionnement pour les quantités requises relativement faibles de le chlore gazeux. Un autre paramètre entrant dans le processus de décision concernait le transport, Hirwaun étant un site éloigné et dont l’accès par la route est difficile. L’acheminement de le chlore gazeux par camions représentait donc un risque potentiel pour la communauté rurale locale, risque jugé inacceptable par la société Dŵr Cymru. L’hypochlorite de sodium a été écarté en raison des quantités relativement faibles dont une usine telle que celle d’Hirwaun aurait besoin. Même livré dans des conteneurs cuve, le produit serait soumis à de trop longues durées de stockage, et risquerait de se dégrader avant d’être entièrement utilisé. De plus, là encore le problème de l’acheminement par camions se posait, de même que les aléas logistiques associés à la dépendance envers un unique fournisseur. L’équipe a donc fait appel à Evoqua Water Technologies.
L’électrochloration, opérée sur le site, produit de l’hypochlorite de sodium par électrolyse d’une solution de sel commun (saumure). La solution obtenue contient 0,8 % d’hypochlorite de sodium et peut être dosée directement dans l’eau ; ainsi, la solution désinfectante est préparée au fur et à mesure des besoins, sans qu’il soit nécessaire de la stocker. Elle présente en outre beaucoup moins de risques que la solution commerciale dosée à 15 %. Le seul produit chimique nécessaire sur site est le sel (chlorure de sodium), qui ne présente aucun risque et peut être acheté en sacs de 25 kg, acheminé au moyen d’une simple camionnette, et facilement stocké sur place. Le chlorure de sodium étant disponible auprès de nombreux fournisseurs, la sécurité de l’approvisionnement est assurée.
La technologie d’électrochloration a progressé au cours des vingt dernières années, et l’offre d’Evoqua concernait un système OSEC® B-Pak 65 EU, produisant jusqu’à 1,25 kg/h d’équivalent chlore pour une consommation de sel d’environ 3 kg seulement par kg d’équivalent chlore. Le faible encombrement de l’équipement monté sur châssis (1690 x 750 x 1820 mm de hauteur) permettait une intégration aisée dans l’espace occupé par l’unité OSEC existante, de sorte que la solution proposée n’engendrait aucun coût supplémentaire de génie civil ou de construction, ni recours à des entrepreneurs extérieurs.
En plus de la cellule d’électrolyse et du transformateur/redresseur associé pour fournir le courant continu nécessaire au processus (maximum de 730 A à 7 V), l’équipement monté sur châssis comprend un double adoucisseur d’eau afin d’éviter l’entartrage de la cellule, ainsi qu’un panneau de commande IP54 avec contrôleur PLC capable de s’interfacer avec le système SCADA de l’usine. Une soufflerie fournit un courant d’air positif au réservoir d’hypochlorite, permettant de diluer l’hydrogène généré en tant que sous-produit de l’électrolyse en dessous de sa limite inférieure d’explosivité (LIE), avant de le rejeter dans l’atmosphère.
Ian Murphy de la société Dŵr Cymru, ainsi que les employés du site, sont satisfaits du résultat. La technologie mise en œuvre est bien plus efficace que l’ancienne usine.
