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Émulsifiants hydrophiles installations de traitement des effluents et bactéries aérobies et anaérobies

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Écrit par Administrator
Mercredi, 01 Septembre 2010 13:25

Septembre 2010

Cet article technique traite d’un problème récurrent avec les chaînes de ressuage : les mauvaises odeurs qui se dégagent des cuves d’émulsifiant hydrophile, tout particulièrement quand il fait chaud ou très chaud, et les mauvaises odeurs de l’eau recyclée provenant d’une installation de traitement des effluents. Nous allons vous présenter un moyen simple, économique et efficace pour résoudre la majorité de ces problèmes.

Ce problème a déjà été traité dans un de nos articles publiés sur notre site Internet. (*)

Un point technique, qui ne concerne pas ce problème mais auquel néanmoins nous devons penser, est important.

Les effluents des chaînes de ressuage NE doivent JAMAIS ÊTRE MÉLANGÉS aux effluents provenant du traitement de surface (qu’ils soient acides, alcalins, avec des oxydants, etc.). Ces deux types d’effluent nécessitent différents procédés pour être “nettoyés”, et les mélanger rendrait sérieusement plus complexes leurs traitements. Par conséquent, chacun de ces deux “types” d’eaux sales doit être traité séparément, selon les polluants respectifs qu’elles renferment.

Que peut-on trouver dans une cuve d’émulsifiant ? Réponse facile.

Jusque dans les années 80, nous avons trouvé de tout, par exemple : des mégots, des bouteilles de bière et bien d’autres choses. De plus, les travailleurs avaient l’habitude de se laver les mains dans la cuve d’émulsifiant !
Les temps ont changé car il est interdit maintenant de fumer et de boire de l’alcool dans les ateliers et les gens savent que l’émulsifiant n’est en aucun cas du savon !

En dehors de ces… additifs particuliers, la cuve contient toutes les substances chimiques qui entrent dans les compositions de l’émulsifiant, mais aussi du (des) pénétrant(s) qui est (sont) émulsifié(s) ! En fait, pour résumer, dans le cadre du sujet que nous traitons ici : beaucoup d’eau (disons 94/95 % pour un émulsifiant utilisé à la concentration de 5 % dans l’eau) ; 5 % d’émulsifiant et environ 1 % de pénétrant. Le pénétrant et l’émulsifiant peuvent être considérés comme ce que nous appelons une partie organique du liquide. Organique pas au sens agricole, non, mais parce que tous les composés sont à base de carbone. C’est un terme de chimie.

Par conséquent, nous avons :
• De l’eau, beaucoup.
• Des substances carbonées.
• Une température appropriée : il est probable que la température moyenne à proximité de la cuve est de l’ordre de 18/30°C. Les gens travaillant sur la chaîne sont plus efficaces dans ces conditions ; leur efficacité dépend également de l’hygrométrie (50 à 60 % est généralement considéré comme la bonne valeur).

Cette situation est IDÉALE pour les bactéries !! Nous sommes ‘‘immergés’’ dans un ‘‘bain de bactéries’’ : notre épiderme est au contact de plusieurs dizaines d’espèces différentes ; nous en inhalons un grand nombre, chaque fois que nous inspirons. Nous en mangeons des quantités énormes !

Par conséquent, les bactéries trouvent la cuve de l’émulsifiant comme l’endroit idéal pour vivre – et se développer, se multiplier :
• L’eau.
• Les aliments : les substances organiques.
• La bonne fourchette de température.

Lorsque les conditions sont favorables, pour de nombreuses espèces, cela veut dire une température de 37°C, une bactérie donnera naissance à deux ‘‘filles’’ toutes les vingt minutes. Par conséquent, la masse des bactéries aura été multipliée par 8 au bout d’une heure !

Nous imaginons facilement que plus il y a de bactéries, plus elles consomment de nourriture. Mais un autre élément, non encore évoqué, est très important.

Les bactéries sont de deux “types”, juste pour faire un parallèle… avec le ressuage et la classification des pénétrants.

• Le Type 1 est celui des bactéries aérobies, c’est-à-dire les bactéries qui ont BESOIN d’oxygène pour oxyder les aliments à leur disposition, les substances organiques pour les rendre facilement assimilables. Cette digestion produit de l’énergie, de l’eau et du dioxyde de carbone (CO2).

• Le Type 2 est celui des bactéries anaérobies, c’est-à-dire, les bactéries qui n’ont pas besoin d’oxygène pour se multiplier. L’oxygène peut même être considéré comme toxique pour elles.

Revenons à la cuve d’émulsifiant. Une certaine quantité d’air est dissoute dans l’eau. Par conséquent, de l’oxygène. De l’air est ajouté chaque fois que des pièces sont immergées dans la cuve.

Les bactéries aérobies ont alors à foison tout ce dont elles ont besoin : elles se multiplient très rapidement. Et elles consomment de l’oxygène à un rythme croissant. Même en prenant en compte l’air qui est introduit chaque fois que des pièces sont immergées dans la cuve, il arrive un moment où il n’y a plus suffisamment d’oxygène pour qu’elles se multiplient. Elles ne meurent pas. Elles entrent dans un état qui est appelé dormance, dans lequel elles deviennent ce qu’on appelle des spores. Lorsqu’elles se retrouvent à nouveau dans des conditions favorables, les spores reviennent à la vie… et elles se multiplient.

Considérez la situation dans la cuve de l’émulsifiant. Les bactéries aérobies se sont multipliées jusqu’au point où il n’y a plus suffisamment d’oxygène pour qu’elles se multiplient. Mais il reste encore beaucoup d’eau et d’aliments et des températures agréables. Que se passe-t-il ?

Les bactéries de Type 2 se réveillent ! Ces bactéries étaient sous forme de spores tant qu’il y avait de l’oxygène dans l’eau. Mais à présent, la situation a changé. Ces bactéries, qui sont apparues probablement avant celles du Type 1 sur Terre, ont besoin d’un oxydant pour oxyder le carbone des aliments. Et, pendant des millénaires, pendant des centaines de millénaires, pendant des milliards d’années… elles ont connu… le tableau périodique des éléments de Mendeleïev !!! Elles savent que, dans la même colonne 16 (anciennement VI A) des chalcogènes tels que l’oxygène, juste en-dessous de l’oxygène, il y a un oxydant, très courant dans notre environnement : le soufre !

Et que se passe-t-il lorsque les substances à base de carbone sont oxydées par le soufre ? Les atomes de carbone donnent naissance à du disulfure de carbone, un solvant très volatil, qui a une odeur repoussante. Celui-ci est utilisé dans l’industrie du caoutchouc.
Les atomes d’hydrogène des substances chimiques réagissent avec le soufre pour donner… le sulfure d’hydrogène H2S, qui est gazeux, extrêmement soluble dans l’eau, avec une odeur d’œufs pourris que le nez humain détecte à une concentration inférieure à 1 ppm dans l’air. Le sulfure d’hydrogène est un acide très corrosif.
Ces bactéries anaérobies sont des bactéries sulfatoréductrices, comme celles du genre Desulfovibrio.

Vous voyez le problème ? La cuve d’émulsifiant renferme beaucoup de bactéries anaérobies et, grâce au soufre provenant de l’air, il se dégage de l’ H2S en faible quantité… mais suffisamment pour que notre nez soit capable de détecter sa présence !

C’est la raison pour laquelle de nombreuses cuves sentent mauvais, en particulier lorsqu’il fait chaud… parce que le sulfure d’hydrogène est moins soluble dans l’eau qu’à basse température… et ses molécules mises en suspension dans l’air atteignent les cellules sensibles du nez des gens qui travaillent sur la chaîne de ressuage !

Alors, quoi faire ?

Beaucoup de gens, dès qu’on leur parle de bactéries, n’ont qu’une pensée : “TUEZ-LES” !
Et de nombreux fournisseurs vendent aux utilisateurs de produits de ressuage des bactéricides à ajouter à l’émulsifiant.
Mais attendez une minute : qu’en est-il de la teneur en halogènes (essentiellement chlore et brome) de BEAUCOUP de ces bactéricides ? Sont-ils dans la liste des produits homologués pour le ressuage ? Non.
Pour contourner cet obstacle, certains fabricants (pas tous) incorporent un bactéricide dans leur(s) émulsifiant(s) hydrophile(s) homologués. Curieusement, à peu près tous les fabricants utilisent le même bactéricide (cela résulte de la rotation des chimistes d’un fabricant de produits de ressuage à un autre, ce qui est assez courant dans la profession). Ce bactéricide très efficace est exempt d’halogènes et évidemment exempt de soufre.

Cependant, tout le monde connaît l’aptitude des bactéries à développer une résistance quand on cherche à les tuer. Par ailleurs, s’il y a des biofilms à certains endroits de la cuve, des pompes, etc, les bactéricides ne seront pas efficaces. Qu’est-ce qu’un biofilm ? Les bactéries se développent sous forme de plusieurs centaines de couches de bactéries dans des zones où elles peuvent s'accrocher sur des surfaces rugueuses : des soudures, par exemple. Les couches inférieures sont ainsi protégées de tout contact avec le bactéricide. De toute façon, en quelques mois, les bactéries subiront une mutation et donneront une souche résistante à ce bactéricide. Les utilisateurs devront choisir un autre bactéricide, qui, plusieurs mois plus tard… etc.

La bonne réponse au problème, comme toujours, est : ‘‘D’ABORD RÉFLÉCHIR !’’

Les bactéries anaérobies sont la “cible”. Elles ne se développent pas en présence d’oxygène. Et les bactéries aérobies semblent ne pas poser de problème. Par conséquent, nous avons la bonne réponse ! Aider les bactéries aérobies à rester “vivantes”, et empêcher que les bactéries anaérobies prennent le dessus !  

Arrivé à ce stade de l’article, vous avez la réponse : l’air !! La seule chose à faire est d’avoir 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, un flux d’air entrant dans la cuve ! Suffisamment faible pour ne pas générer de la mousse. De nombreux trous dans de petites canalisations au fond de la cuve.
Notez que ce flux d’air facilite le renouvellement de l’émulsifiant en contact avec la couche de pénétrant sur les pièces.

Ne jamais, au grand jamais, arrêter le flux d’air, même la nuit ou pendant les week ends. Les responsables Environnement pourront vous dire que c’est de l’énergie gaspillée (l’air comprimé consommé lorsque personne ne travaille sur la chaîne), mais vous devez rester ferme sur ce point : ne jamais, jamais l’arrêter !

Si vous avez une cuve déjà ‘‘polluée’’ par H2S, lorsque vous mettez en route le flux d’air, pendant plusieurs heures, la situation va empirer : l’odeur va s’intensifier !! Normal, cela est dû au gaz qui est chassé de la cuve. Mieux vaut commencer le ‘‘traitement’’ lorsque la chaîne n’est pas utilisée pendant un certain temps : par exemple, en fin d’après-midi un vendredi. Lorsque les utilisateurs reviendront le lundi matin, tout sera parfait.

Ce moyen est-il économique, facile à installer, plus neutre vis à vis de l’environnement (plus acceptable du point de vue environnement) que n’importe quel bactéricide ? Si vous répondez “Oui”, essayez-le !

Et le même raisonnement peut être appliqué aux installations de traitement des effluents lorsque l’eau est recyclée. Bien souvent les utilisateurs se plaignent de la mauvaise odeur de l’eau pulvérisée aux postes de rinçage/lavage.
La cuve d’eau sale est pleine de substances à base de carbone, d’eau, tout cela à des températures favorables à la multiplication des bactéries. L’oxygène est peu abondant dans la cuve. Par conséquent, les bactéries anaérobies se multiplient, même si les produits sont à faible teneur en soufre.
Rappelez-vous que :
• H2S est très soluble dans l’eau.
• Le nez humain est très sensible à l’odeur de cette molécule.

L’eau pulvérisée laisse s’évaporer le gaz : il suffit que l’opérateur respire l’air contenu dans les petites gouttelettes renfermant H2S pour qu’il dise : “ça sent mauvais”. L’eau propre ne renferme pas de bactéries, mais seulement H2S.

Injecter de l’air dans une cuve d’eau sale peut être bénéfique. Une autre solution : injecter de l’air dans la cuve d’eau propre pour ‘‘chasser’’ H2S de l’eau. N’oubliez pas que cette substance est très corrosive et que certains matériaux pourraient être corrodés simplement en étant rincés avec de l’eau propre contenant même de faibles traces d’H2S !

Référence

(*) Patrick DUBOSC et Pierre CHEMIN, Émulsifiant hydrophile, DPCNewsletter N°001, mai 2008 : Sur notre site Internet.

Mis à jour ( Lundi, 13 Février 2012 07:11 )