Traitement de matériaux souillés par hydrocarbures suite au naufrage de l'Erika

Maîtrise d'ouvrage:  Total / Brézillon

Traitement de matériaux souillés par hydrocarbures suite au naufrage de l'Erika

Contexte

Le 12 décembre 1999, le pétrolier Erika sombrait au large des côtes atlantiques, libérant près de 20 000 tonnes de fioul lourd. Lorsque cette nappe a atteint le rivage, la côte a été souillée, créant une masse de déchet d’environ 300 000 tonnes constituées de sable, d’eau et d’algues. Coût prévu à l’époque : 1000 à 1500 francs la tonne soit 200 à 300 millions au total. TotalFina qui assura la maitrise d’ouvrage, lança un appel d’offre international et plus de 100 sociétés se sont manifestées pour le traitement de tout ou partie des déchets.

Les contraintes techniques étaient multiples : masse mise en œuvre (300 000 tonnes soit 20% du marché annuel de traitement des déchets industriels en incinération) et hétérogénéité des déchets. Ceux-ci allaient de « galettes » contenant 40 à 50 % de fioul à des sables souillés contenant 1 à 2% d’hydrocarbures.

L’impact environnemental devait être plus que positif : 100% de valorisation des matériaux, pas de rejet en milieu naturel, faible consommation en eau et en énergie, absence de risque industriel et de pollution.

Retenu lors de l’appel d’offre, la société Brézillon a proposé un procédé de lavage physico-chimique avec valorisation des sables, capable de traiter ces matériaux hétérogènes à cadence élevée. MS, grâce à de nombreuses années d’expérience dans les problématiques complexes, a guidé les échanges avec l’équipe de Brézillon et proposé ce concept innovant : concevoir une installation complète de lavage permettant de dépolluer et trier les déchets à une cadence de 100 T/h, de recyclage des eaux, et de déshydratation des boues. MS fabriquerait, installerait ces équipements et formerait les opérateurs pour contrôler le process.

Flowsheet du traitement physico-chimique des déchets de l’Erika


Traitement des sables souillés

Le lavage a été au centre du procédé conçu par MS pour le traitement des 270 000 tonnes de déchets. Les contraintes étaient : l’hétérogénéité des déchets collectés, la valorisation de ces derniers et une consommation minimale en eau. Le mélange « eau + déchet + fluxant » était envoyé dans un 1er temps vers un tube débourbeur, puis vers une phase de criblage par trommel permettant de séparer les macro-déchets (bois, plastiques, roches) du sable.

Une partie du mélange « sable + eau + huile » était convoyée vers un essoreur, criblée sous eau, puis lavée par deux groupes de cyclonage/essorage MS 200x60 HYD intégrant un hydro-séparateur avec débordement variable de 0 à 20 m³/h permettant d’éliminer les flottants éventuels (algues…). Ces équipements ont une capacité de cyclonage de 200 m³/h, 60 T/h de sable essoré avec une coupure réglable de 50 à 100 µm.

Une autre partie du mélange « sable + eau + huile » était  envoyée vers un décanteur MS DR9,5 dans le but de collecter le sable en partie basse par sédimentation pour alimenter un un module de cyclonage MS 300x60 et récupérer en  partie haute les eaux/huiles alimentant les bacs déshuileurs. Toutes ces phases de lavage étaient nécessaires afin d’éviter le bouchage des bacs déshuileurs par les fines mais aussi pour obtenir un sable 0/4 béton valorisable. Entièrement modulable, cette installation a été conçue pour s’intégrer facilement dans l’ensemble du process du traitement des déchets.

Traitement des eaux de process

Le lavage des sables souillés par les hydrocarbures est effectué principalement à l’aide de fluxant et d’eau. Ces eaux sales issues des modules de cyclonage et des bacs déshuileurs devaient être recyclées pour respecter les contraintes de consommation d’eau sur le process et de rejet dans l’environnement. Brézillon a de nouveau choisi MS pour lui fournir une installation de traitement ayant pour but de clarifier les eaux de process. Après études d’échantillons dans son laboratoire, MS a proposé un décanteur DR16 (16m de Ø) permettant une vitesse de débordement de 2 m/h avec un débit maximal de 400 m³/h, avec système de gestion automatique de coagulant et floculant. Au total, 400 m³/h d’eau clarifiée étaient réintégrés dans le process de lavage rendant le besoin en appoint d’eau très faible.

Les boues floculées extraites du décanteur étaient stockées dans 3 silos tampons permettant une alimentation régulée des filtres presses.

Traitement des boues

Toujours dans le but de recycler un maximum d’eau de process et de minimiser les déblais, les boues étaient envoyées vers un système de pressage. Après tests dans les laboratoires MS, un traitement préalable des boues par addition de chaux s’avéra nécessaire afin d’améliorer le rendement et la siccité des galettes en augmentant la filtrabilité de la boue. C’est pourquoi MS a proposé en amont un système de préparation des boues entièrement paramétrable par ajout de chaux éteinte. Les boues étaient ensuite envoyées vers 3 filtres presses à plateaux compacts type FP12, avec système de débatissage pneumatique des galettes. Les performances de chaque filtre-presse étaient de 3,1 t/h de matière sèche, correspondant environ à 4,3 t/h de galettes ayant max. 30% d’humidité résiduelle. Ces 3 filtres presses traitaient les 120T/Jour de matière sèche du site en moins de 14 heures grâce à leur programme totalement automatisé. Les galettes de boues étaient utilisées comme combustible pour des fours de cimenterie en Belgique, les filtrats contenant toujours une certaine quantité d’huile étaient traités par bacs déshuileurs et renvoyés dans le process de lavage.

 

Ce dispositif exceptionnel a permis de valoriser les 300 000 tonnes de déchets de l’Erika en 19 mois. Aujourd’hui démantelée, cette installation a mis en exergue le savoir de MS et sa capacité à répondre à des problématiques complexes. L’ampleur de ce chantier, ses contraintes techniques et ses aspects innovants en ont fait une 1ère mondiale et un projet phare chez MS.

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