Traitement des eaux usées de Century Egg : Neutraliser la saumure de pH 14 en toute sécurité

25 septembre 2025

Traitement des eaux usées de Century egg traite des saumures extrêmement caustiques (dont le pH est souvent proche de 14), une salinité élevée, des solides en suspension, des protéines et des huiles/graisses provenant du lavage et de l'épluchage. Ce guide explique deux procédés éprouvés, le contrôle sûr du pH, les plages de conception que vous pouvez tester sur banc d'essai, et ce qu'il faut surveiller du démarrage à l'état stable.

Pourquoi le traitement des eaux usées de Century Egg est-il difficile ?

pH très élevé de NaOH/Ca(OH)₂ marinade - doit être neutralisée sous contrôle (jamais par dilution).
Salinité élevée (saumure) - le stress osmotique inhibe la biologie anaérobie/aérobie si les courants les plus forts ne sont pas séparés.
Produits biologiques - les protéines/peptides et les résidus de marinade sont à l'origine de la DCO/DBO.
SS & FOG - les fines de coquilles et les graisses nécessitent souvent une clarification frontale ou DAF.

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Options de traitement des eaux usées de Century Egg

Option 1 - Ajustement du pH → Coag/Floc → Anaérobie → Aérobie → Clarification

Égalisation (EQ)Les mesures de contrôle de la qualité sont les suivantes : débits/charges tampons ; mélangeur + contrôle du niveau ; sonde de conductivité recommandée.
NeutralisationDosage de l'acide (HCl ou CO₂) avec deux sondes de pH et des pompes verrouillées ; pH cible 6,8-7,5 avant la coagulation.
Coagulation/Floculation: PAC/FeCl₃ + polymère ; ajouter DAF lorsque le FOG est élevé ou qu'une capture rapide des solides est nécessaire.
Anaérobie (UASB/AnMBR)Les aliments pour animaux peuvent être utilisés dans les conditions suivantes : élimination de la DCO et production de biogaz à un taux élevé ; maintien de la salinité des aliments dans des limites acclimatées.
Polissage aérobie (A/O, SBR ou MBR)Les eaux souterraines sont utilisées pour le traitement des eaux usées et des eaux de ruissellement : fermeture de la DBO/SS ; nitrification en cas de présence d'ammoniac.
Clarificateur secondaire / MembraneLes filtres à sable/carbone sont en option pour le polissage final.

Points forts : faible OPEX (crédit biogaz), adapté aux flux moyens à importants. A surveiller : plus long, la biologie a besoin d'un contrôle de la salinité.

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Option 2 - Ligne de ségrégation de la saumure + courant principal physico-chimique + BRM aérobie

Ligne de saumure uniquementLa marinade la plus forte doit être recueillie séparément ; ne pas la laisser s'écouler. neutralisation ciblée dans un petit réservoir à couple élevé ; mélange contrôlé ou dessalement partiel si le TDS reste excessif.
Filière grand public: eau de lavage + saumure légère → neutralisation → coag/floc → DAF.
MBRPolissage aérobie compact avec une faible teneur en MES ; aucun clarificateur séparé n'est nécessaire.

Points forts : faible encombrement, démarrage plus rapide, résistance aux changements de poste. Compromis : CAPEX plus élevé (membranes) et OPEX modéré.

Objet	Option 1	Option 2
Empreinte	Moyen-large	Petit
Vitesse de démarrage	Plus lent (semences/acclimatation)	Rapide
Tolérance à la salinité	Nécessite un contrôle minutieux	Bon (flux fractionné)
OPEX	Faible (crédit biogaz)	Moyen

Neutralisation sûre de la saumure à pH 14

L'instrumentationLes systèmes de traitement des eaux usées sont les suivants : doubles sondes de pH (en service/en attente), mélangeur statique ou flash, pompes de dosage verrouillées ; un pH élevé/faible déclenche le retour du trop-plein vers l'EQ.
Choix de l'acide: HCl est compact et précis ; CO₂ est plus sûr et réduit le dépassement (formation de bicarbonate). Utiliser des matériaux résistants à la corrosion et une bonne ventilation.
Concept de contrôleLa régulation grossière du pH dans l'EQ, la régulation fine dans un réservoir de neutralisation dédié, juste avant le coag/floc.
SécuritéLa réaction est exothermique ; ajoutez de l'acide à l'eau ; prévoyez un confinement secondaire et une douche oculaire, conformément aux pratiques habituelles en matière d'hygiène, de sécurité et de santé.

Comment estimer la demande en acide (Titrage → Pleine échelle)

Prélever un échantillon de 1 L bien mélangé.
Titrer avec du HCl de normalité connue jusqu'à un pH de 7,0 ; noter le volume utilisé : V_HCl (litres).
Pour HCl 1,0 N : équivalents acides par litre = V_HCl × 1,0.
Besoin par m³ = (équivalents acides par litre) × 1000. Si l'on utilise du HCl 10 N, diviser le résultat par 10 pour obtenir des litres par m³.

Exemple pratique (étape par étape) : Un échantillon de 1 L nécessite 0.20 L de HCl 1,0 N pour atteindre un pH de 7,0.

Équivalents acides = 0,20 × 1,0 = 0,20 mol/L.
Par m³ = 0,20 × 1000 = 200 mol H⁺ équivalent.
Utilisation 10 N HCl: volume par m³ = 200 ÷ 10 = 20 L/m³.
Ajouter une marge de contrôle de 10-20% ; laisser la boucle PID effectuer un réglage fin.

Remarque : Si vous devez convertir le pourcentage massique de HCl d'un fournisseur à la normalité, utilisez les valeurs de la FDS pour les éléments suivants wt% et densité.
Approximation pour HCl (monoprotique) : N ≈ (densité × wt% × 10) / 36,46 (densité en g/mL ; wt% comme %). Exemple : 31% HCl à 1,15 g/mL → N ≈ (1,15 × 31 × 10) / 36,46 ≈ 9,8 N.

Plages de conception typiques (essai au banc avant la conception finale)

EQ HRT: 6-12 h.
Coag/Floc: flash mix \(G-t\) ≈ 300-1000 ; floc \(G-t\) ≈ 20,000-80,000 ; optimiser par des tests en bocaux.
DAF: charge de surface \( \mathrm{SLR} = Q/A \) = 5-10 m³-m-²-h-¹ ; recyclage 10-30%.
UASB/AnMBRCharge organique \( \mathrm{OLR} = Q \times \mathrm{COD}_{in}/V \) = 1-6 kg COD-m-³-d-¹ ; acclimater en fonction de la salinité.
MBR: MLSS 6-12 g-L-¹ ; SRT 12-25 j ; surveiller le TMP et définir les déclencheurs de CIP.
pH final: typiquement 6-9 ; DCO/DBO/SS pour répondre à votre permis ou aux équivalents de la norme locale A/B.

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Fonctionnement et surveillance

En ligne : pH (double), conductivité (salinité), OD dans les réservoirs aérobies, ORP dans les réservoirs anaérobies, niveau d'interface DAF, MBR TMP.
Laboratoire de routine : DCO, DBO₅SS, huile/graisse ; enregistrer l'utilisation des produits chimiques et les volumes de boues.
Boues : déshydratation (ceinture/plaque) ; séparation des flux riches en saumure en vue d'une élimination sous licence.

FAQ

Faut-il un réservoir séparé pour la saumure la plus forte ?

Oui. Ségrégation protège la biologie du choc salin et raccourcit considérablement le temps de séjour global. Une petite cuve de neutralisation dédiée à la ligne de saumure est la meilleure pratique.

HCl vs CO₂ - quelle est la meilleure solution pour la neutralisation ?

Le HCl permet un contrôle étroit avec un faible encombrement. Le CO₂ est intrinsèquement plus sûr et réduit les dépassements ; de nombreuses usines utilisent le CO₂ pour le réglage en vrac et une petite dose de HCl pour un contrôle précis du point de consigne.

Comment choisir entre l'option 1 et l'option 2 ?

Si le terrain est disponible et que l'OPEX à long terme est le plus important, choisissez l'option 1 avec récupération d'énergie anaérobie. Si l'espace est restreint, que les débits varient ou qu'une mise en service rapide est nécessaire, l'option 2 avec séparation de la saumure + BRM est préférable.

Avis technique (à lire avant la conception)

Les valeurs ci-dessus sont plages typiques à partir d'un banc d'essai. Il convient de toujours vérifier auprès de titrage, tests en pots et, dans la mesure du possible, un petit projet pilote avant la conception à grande échelle. Ne pas remplacer le traitement par la dilution. Installer des sondes pH doubles, des dispositifs de verrouillage du dosage, une ventilation, un confinement secondaire et des douches oculaires conformément aux pratiques EHS standard.

Références et lectures complémentaires

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