Impact environnemental des tours de refroidissement - Laurent Mouteaux 28 janvier 2021 - CEFRACOR
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Impact environnemental
des tours de refroidissement
Laurent Mouteaux
28 janvier 2021
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CEFRACOR 28 01 2021
Oreau
création 2010
Gestion des eaux industrielles : conseil, formations
TAR : AMR, formations
basée à Orléans
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Sommaire
1. Introduction
2. Environnement
2.1 Directive Cadre sur l’eau
2.2 Sécheresses
2.3 Chaleur à évacuer
2.4 Produits de traitement
3. Rubrique 2921 des ICPE
4. Comment agir avec efficience ?
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1. Introduction
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Eaux sur un site industriel
✓ eaux potables
✓ eaux pluviales
✓ eaux souterraines
✓ eaux process
✓ générateurs de vapeur
✓ tours de refroidissement
✓ station d’épuration : biologiques et/ou physico-chimiques
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TAR : ASN
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TAR : rubrique 2921 des ICPE
source oreau
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TAR : rubrique 2921 des ICPE
source oreau
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TAR : rubrique 2921 des ICPE
Source BAC
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Installations11
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Installations12
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Installations13
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Tours aéroréfrigérantes : TAR
✓ Industries : chimie, agro-alimentaire, sidérurgie, mécanique,….
✓ datacenter
✓ tertiaire : groupe froids, climatisation
✓…14
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Gestion des eaux des tours : 1900-2004
Réduire les vitesses
Réduire
Garantir les prélèvements
un échange de chaleur de corrosion
d’eau
performant
Maîtriser Préserver Réduction
le risque le milieu consommation
légionellose naturel Energie15 CEFRACOR 28 01 2021
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Gestion des eaux des tours : 2004 - 2014
Garantir Réduire les Réduire les vitesses
un échange de
prélèvements d’eau de corrosion
chaleur performant
Maîtriser
le risque légionellose
Préserver Réduction
le milieu consommation
naturel Energie18
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2. Environnement19
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2.1 Directive Cadre sur l’eau20
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DCE
✓ Adoptée le 23 octobre 2000
✓ Obligation de résultats
✓ Bon état des eaux en 2015, 2021, 2027
✓ Principe de non détérioration
✓ Réduction des rejets des Substances prioritaires21
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Bon état : Eaux de surface
État écologique État chimique
Biologie, Physico-chimie 53 substances prioritaires
Très bon
Bon
Bon
Moyen
J et J
Médiocre
Mauvais L L Médiocre
+ Hydromorphologie22
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Etat écologique : Qualité Biologique des eaux superficielles
I2M2 : indice invertébrés multimétrique
invertébrés
note sur 20 points23
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Etat écologique : Qualité Biologique des eaux superficielles
IBD : Indice Biologique Diatomées
analyse d’algues brunes microscopiques
diatomées ne dépendent pas du support où elles se trouvent
dépendent de la qualité physico-chimique de l’eau,
note sur 20 points24
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Etat écologique : Qualité Biologique des eaux superficielles
IBMR : indice biologique macrophytique en rivière
peuplement végétal aquatique visible à l'œil nu
note sur 20 points25
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Etat écologique : Qualité Biologique des eaux superficielles
IPR : Indice poisson rivière
mesure l’écart entre le peuplement présent,
et le peuplement de référence attendu en l’absence de perturbation.
traduit l’ensemble des perturbations sur l’écosystème
notamment les grandes modifications structurantes du cours d’eau
comme le cloisonnement des rivières
Classe « très bon » 0-7
Classe « bon » > 7-1626
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Etat écologique : Qualité Physico-Chimique
✓ Bilan de l’oxygène : O2 dissous, taux saturation, DBO5, COD
Température
Nutriments : phosphore, ammoniac, nitrite, nitrate
Acidification : pH
✓ Polluants spécifiques non synthétique : arsenic, chrome, cuivre, zinc
✓ Polluants spécifiques synthétique : chlortoluron, oxadiazone, linuron, 2,4 D (acide 2,4-
dichlorophénoxyacétique) , 2,4 MCPA
Chlordécone pour Martinique et Guadeloupe27
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Bon état Chimique
DCE 2000
PentaBromodDiphenylEthers Liste I directive 76/464/CE
Directive 2013
DiEthylHexylPhyalates (DEHP)
Pentachlorobenzène
Dicofol Chloroalcanes C10-13
PFOS 1,2-Dichloroethane DDT, DDD, DDE
Quinoxyfène Nonylphénols
Trichlorométhane Aldrine
Dioxines Octylphénols
Trichlorobenzène Dieldrine
Alconifène Fluoranthène
Hexachlorobenzene Endrine
Bifénox Alachlore
Cybutryne Hexachlorobutadiene Isodrine
Chlorfenvinphos
Cyperméthrine Hexachlorocyclohexane Tétrachlorure de Carbone
Dichlorvos Chlorpyrifos
Pentachlorophénol Perchloroethylene
HBCDD Diuron
Cadmium Trichloréthylène
Heptachlore Isoproturon
Mercure
Terbutryne Tributylétain
HAPs Dichloromethane
Anthracène Benzène
Endosulfan Atrazine
Naphthalène Simazine
Nickel Trifluraline
Plomb
Liste II directive 76/464/CE28
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Bon état : Eaux Souterraines
État quantitatif État chimique
Equilibre prélèvements – recharge
Bon
J et J Bon
Médiocre
L Médiocre29
CFDE DCE Oreau 2020
Directive Eaux Souterraines
2006/118/CE
✓ Nitrates : 50 mg/l
✓ Substances actives des pesticides, ainsi que les métabolites
et produits de dégradation et de réaction pertinents
0,1 μg/l
Total : 0,5 μg/l (total)
pesticides : produits phytopharmaceutiques et produits biocides
article 2 de la directive 91/414/CEE , article 2 de la directive 98/8/CE30 CEFRACOR 28 01 2021
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ÉTAT ECOLOGIQUE DES EAUX DE SURFACE
Source OFB : Eau et milieux aquatiques – Les chiffres clés – Édition 202032
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ÉTAT CHIMIQUE DES EAUX DE SURFACE
Source OFB : Eau et milieux aquatiques – Les chiffres clés – Édition 202033
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ÉTAT QUANTITATIF DES EAUX SOUTERRAINES34
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ÉTAT CHIMIQUE DES EAUX SOUTERRAINES35
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Calendrier
Eaufrance juin 201536
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2.2 Sécheresses37
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Assec
Source OFB : Eau et milieux aquatiques – Les chiffres clés – Édition 202038
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Arrêtés sécheresses
Source OFB : Eau et milieux aquatiques – Les chiffres clés – Édition 202039
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Arrêtés sécheresses : 201740
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2.3 Chaleur à évacuer41
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Tours de refroidissement42
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Refroidisseurs adiabatiques
Source Evapco
Source BAC43
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Risque ?
Source Energie +44
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Sec
source oreau45
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Circuit ouvert46
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2.4 Produits de traitement47
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Règlement REACH
RÈGLEMENT (CE) N° 1907/2006 du 18 décembre 2006
Enregistrement, évaluation, autorisation et restrictions des substances chimiques
Enregistrement au niveau européen
Substances fabriquées ou importées > 1 tonne/an48
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Règlement Biocides
Le Règlement du Parlement européen et du Conseil (CE) n° 528/ 2012
mise à disposition et utilisation des produits biocides
entre en vigueur le 1er septembre 2013
abroge la directive 98/8/CE
renforcer la protection de l’homme et de l’environnement
Agence de l’Union Européenne : ECHA49
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Règlement Biocides
22 types de produits biocides, rassemblés dans quatre groupes principaux
Groupe 1 : désinfectants
Groupe 2 : produits de protection
Groupe 3 : produits de lutte contre les nuisibles
Groupe 4 : autres produits biocides
Groupe 2, TP 11 : Produits de protection des liquides utilisés dans les systèmes de
refroidissement et de fabrication50
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Gestion non durable TAR
Garantir
un échange de Réduire les
chaleur performant vitesses de
Réduire corrosion
les prélèvements d’eau
Préserver le milieu naturel
Maîtriser
Réduction
le risque
consommation
légionellose
Energie51
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3. Rubrique 2921 des ICPE52
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Rubrique 2921 des ICPE
Arrêtés ministériels du 14 déc. 2013 du Ministère chargé des ICPE
✓ concentration en Légionella pneumophila < 1000 UFC/L
✓ justification de la stratégie du traitement des eaux
✓ améliorer la qualité des rejets
✓ …53
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Rubrique 2921 des ICPE : état surface
L’installation, en particulier ses parties internes, est maintenue propre et dans un bon état
de surface avant tout redémarrage et pendant toute la durée de son fonctionnement.
Article 26 I 2 AM Enregistrement54
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Rubrique 2921 des ICPE : consommation eau
Toutes dispositions sont prises pour limiter la consommation d’eau
28.3 AM Enregistrement et 5.2 AM Déclaration sous contrôle55
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Arrêté Ministériel 2013 : traitement préventif
L’exploitant met en œuvre un traitement préventif de l’eau à effet permanent, pendant toute
la durée de fonctionnement de l’installation, dont l’objectif est à la fois de réduire le
biofilm et de limiter la concentration en légionelles libres dans l’eau du circuit.
Article Article 26 I 2 b AM Enregistrement56
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Rubrique 2921 des ICPE : rejets
Sortie installation
pH : entre 5,5 et 9,5
T° < 30 °C
MES : 100 mg/L ; 35 mg/L
DCO : 300 mg/L ; 125 mg/L
P : 10 mg/L ; 2 mg/L ; 1 mg/L
Fer : 5 mg/L
Pb : 0,5 mg/L
Ni : 0,5 mg/L
As : 50 µg/L
Cu : 0,5 mg/L
Zn : 2 mg/L
AOX : 1 mg/L
THM : 1 mg/L57
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Rubrique 2921 des ICPE : rejets Step collective
Sortie Installation
MEST : 600 mg/l
DCO : 2 000 mg/l
Azote global (en N ) : 150 mg/l
Phosphore Total (en P) : 50 mg/l58
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4. Comment agir avec efficience ?59
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Systèmes de refroidissement
Préalable au choix d’un système de refroidissement :
Prendre en compte l’impact du changement climatique sur l’eau et l’air
Préalable au choix d’un traitement préventif :
Réduction durable des coûts globaux60
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Gestion durable TAR
Lutter contre les
Réduire les vitesses de
Gestion des purges
corrosion
dépôts isolants
Maîtriser Préserver le milieu naturel :
Réduction consommation
stratégie de traitement Energie
le risque légionellose :
adaptée Récupération de chaleur
biofilm qualité du suivi61
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Tours de refroidissement
Purge = E / Rc-1
Pour une évaporation de 1 m3/h Source Oreau
Taux concentration de 1,1 purge = 10 m3/h appoint = 11 m3/h
Taux concentration de 1,5 purge = 2 m3/h appoint = 3 m3/h
Taux concentration de 2 purge = 1 m3/h appoint = 2 m3/h
Taux concentration de 3 purge = 0,5 m3/h appoint = 1,5 m3/h62
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Rubrique 2921 des ICPE
Fiche de stratégie : à développer
Argumentation technique vis-à-vis des 5 objectifs prioritaires :
Maîtrise des dépôts, purge, corrosion, biofilm, qualité des rejets
Calcul du taux de concentration optimal
Qualité du suivi
Humain et à distance63
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Je vous remercie de votre attention
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