L'industrie canadienne des pâtes et papiers ayant atteint maturité, la construction de nouvelles usines semble improbable à court et à moyen termes. Les projets de fermeture sont donc à priori des rétro installations (1).

Leur envergure est déterminée par des contraintes techniques et économiques autant que par des objectifs environnementaux.

La fermeture des circuits d'eau permet de réduire la consommation d'eau, la quantité d'effluent à traiter ainsi que la perte de chaleur et de quantité de fibres. A cela il faut ajouter la possibilité de recyclage de certains produits chimiques dans le procédé de mise en pâte notamment dans le cadre des procédés de désencrage de papier.

Notons cependant qu'un haut niveau de fermeture, sans moyen de traitement efficace des eaux, peut entraîner une difficulté des opérations de mise en pâte. Dans le cas du désencrage on peut obtenir une qualité de pâte inférieure due à l'accumulation des substances dissoutes ou colloïdales ou encore, de dépôt de colles.

La solution envisageable, comme traitement efficace des eaux, se situe dans l'utilisation de technologies membranaires (2).

Cette étude se situe dans le cadre de la conception et de l'optimisation de la fermeture des circuits d'eau dans une usine de désencrage de vieux papiers. Dans le but de traiter de manière efficace la totalité des eaux rejetées par le procédé et de les recycler, le procédé de base de l'usine existant a été modifié comme suit: une ségrégation des eaux de rejets a été effectuée en fonction de leur alcalinité et de leur acidité. Les technologies membranaires ont été choisies comme moyens de traitements des eaux. Les membranes d'ultrafiltration ont permis le traitement puis le recyclage des eaux usées de la zone alcaline du procédé, tandis que les membranes de nanofiltration et d'osmose inverse ont servi à filtrer les eaux de la zone acide du procédé. Le perméat obtenu par la membrane d'osmose inverse (puisque dénué d'acide et qualifié de pur) a été utilisé pour combler le besoin en eau de la zone alcaline du procédé, alors que le concentrat enrichi d'acide va diminuer le besoin en acide dans la zone acide du procédé.

Le logiciel CADSIM PLUS a servi de support à la simulation de ce procédé. La réconciliation des valeurs simulées par rapport à la réalité a été effectuée par une comparaison entre le bilan de matière de l'usine actuelle sur le logiciel Excel et les valeurs obtenues de la simulation. Les écarts mesurés se sont avérés souvent très faibles (inférieurs à 10%).

Le zéro effluent a pu être atteint en diminuant la demande d'eau fraîche nécessaire dans le procédé de près de 90%, alors que les quantités de soude caustique, de silicate et d'acide utilisées pour l'ajustement du pH ont diminué respectivement de 73%, 46% et 68%.

25 octobre 2001