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Cette rubrique contient un sujet technique relatif à nos activités.
Il est renouvelé régulièrement de manière à informer le visiteur du site des nouvelles techniques et/ou applications proposées par Le Groupe Fréson.

Sujet 1: La protection cathodique des épaississeurs de boues

Introduction

Les coûts d'entretien reliés aux opérations des épaississeurs de boues dans les usines de traitement d'eaux usées sont importants.
Une bonne partie de ces coûts sont liés aux dégradations dues à la corrosion au niveau des bras de raclage, des parois métalliques et des structures en béton armé.
La protection passive (les peintures et recouvrements à base d'époxy) ne fournit aucune assurance à long terme contre ce type de dégradations.
Les arrêts non planifiés augmentent de manière importante les coûts de fonctionnement et nuisent à la fiabilité de l'usine.
Les arrêts d'urgence, surtout lorsque l'on fonctionne à pleine capacité, obligent les opérateurs à court-circuiter certaines parties de l'usine.
Les eaux non traitées risquent d'être déversées directement dans l'environnement.
Les réglementations gouvernementales devenant de plus en plus sévères, le contrôle du rejet devient primordial.

La corrosion dans les usines d'épuration des eaux

Dans les épaississeurs de boues, les parties métalliques peintes sont sujettes localement à de l'abrasion et à de la corrosion; l'eau usée, même traitée, peut en effet être fortement corrosive.
Les concentrations élevées de sels dissous causent alors des dégradations importantes aux parties immergées.
La section des pièces étant réduite, la répartition des charges sur l'ouvrage est modifiée.
Certains éléments sont plus sollicités et de l'usure prématurée de pièces frottant l'une sur l'autre pourra apparaître.
En outre, dès que la corrosion attaque les pièces immergées, des morceaux de protection passive se décollent des parois et se retrouvent dans le système de collecte des boues.
Ils peuvent alors causer un dysfonctionnement des épaississeurs, notamment par le colmatage de conduites ou le blocage de pompes.

Une solution pour éliminer les problèmes de dégradation des infrastructures d'épaississeurs: la protection cathodique

La protection cathodique présente deux avantages importants dans une usine d'épuration d'eaux usées:
  1. L'absence de corrosion des armatures du béton armé ou de toute partie métallique immergée va réduire les frais de maintenance et accroître la périodicité entre les arrêts.
    La durée de vie de nos systèmes de protection est supérieure à 20 ans.
    Durant cette période, la structure est à l'abri de dégradations par la corrosion.


  2. La présence du champ électrique généré par la protection cathodique charge électriquement les micro-organismes.
    Cette charge augmente la cohésion entre les particules et accroît donc la compacité du floc. La zone de fange s'en trouve réduite.
    Plusieurs études ont montré que la protection cathodique accroît le taux de floculation d'au moins 10%.
    Un épaississeur peut voir sa charge augmenter sans diminuer la qualité de sa séparation.
Le coût de la protection cathodique sur des épaississeurs de boues

Le coût de la protection cathodique est fonction de la dimension des équipements à protéger, donc de la taille des municipalités.
Le tableau suivant donne une estimation de coût relié à l'installation et au suivi de son fonctionnement pour une période de 20 ans.
Le prix est basé sur une quantité d'eau à traiter de 200 l/hab./jr., en BEF constants de 1998, l'amortissement est calculé sur la durée de fonctionnement de l'installation de la protection cathodique.

Taille de la municipalité 20 000 habitants 50 000 habitants 100 000 habitants
Quantités d'eau m³/jour 4000 10 000 20 000
Coût (en BEF par 1000 m³)* 9,95 4,39 2,53


*basé sur une durée de vie de 20 ans, incluant un coût d'entretien de 3% et un suivi annuel de l'installation.

Références (BETONRESINE et son partenaire Corrosion Services Consultants)

DISTRIGAZ Belgique
Gaz du Sud-Ouest (GSO) France
Gaz Métropolitain Québec
Ultramar Québec
Pickering Water Distribution Co Canada
Petro Canada Canada
Gulf Canada
Shell Canada Canada
Shell France France
Elf France
Royal Dutch Shell Hollande
ING Bank Hollande
MOBIL OIL France
RSTI International Suède
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