Septembre 1997 - n°20
Dans les laboratoires de l'Université Louis Pasteur (ULP), comme dans beaucoup d'autres, la réalisation du vide est obtenue par l'utilisation de trompes à eau. Ces trompes à eau, qui existent depuis plus d'un siècle, sont souvent en service des heures durant et génèrent une forte consommation d'eau ainsi qu'une pollution marquée.
La consommation en eau représente une part importante du coût de fonctionnement de l'Université, tandis que le retraitement des eaux usées occasionne des frais considérables au niveau de la collectivité. En effet, les solvants pompés se dissolvent dans l'eau circulant dans la trompe à eau et sont donc rejetés à l'égout, entraînant ainsi une pollution de l'environnement.
Une étude, portant sur le remplacement des trompes à eau par des pompes à vide, a été initiée et réalisée par le DrDaniel MARTINA, Directeur adjoint de la Fédération de Recherche Chimie de L'ULP et Président du Comité Hygiène et Sécurité de l'ULP. Il s'avère que la trompe à eau peut être avantageusement remplacée par une pompe à vide à membrane pour une utilisation quasi universelle, adaptée à pratiquement tous les fluides utilisés en laboratoire. Le surcoût occasionné par l'investissement dans une pompe à membrane peut être amorti par:
- la faible consommation d'énergie
- les économies d'eau
- l'absence de pollution et donc l'absence de coût lié au retraitement de l'eau
Le projet présenté par le DrMARTINA vise donc à motiver le financement de l'achat de 300groupes de pompage destinés à remplacer les trompes à eau actuellement utilisées au sein de l'ULP. L'étude a été volontairement limitée aux groupes de pompage destinés à équiper les évaporateurs rotatifs existants.
Sur la base de discussions préliminaires engagées avec divers constructeurs, il semble raisonnable de situer le prix moyen d'un groupe de pompage complet (groupe pompe, séparateur, condenseur) à environ 7000FHT, soit un budget prévisionnel de 2,1MF pour 300unités.
Un plan de financement prévu sur 3ans fera appel aux organismes suivants:
- ADEME : Agence De l'Environnement et de la Maîtrise d'Energie
- DRIRE : Direction Régionale de l'Industrie et de La Recherche
- Agence de l'eau Rhin-Meuse
- CUS : Communauté Urbaine de Strasbourg
- MENRT : Ministère de l'Education Nationale, de la Recherche et de la Technologie
- ULP : Université Louis Pasteur
- CNRS : Centre National de la Recherche Scientifique
Utilisations multiples :
Distillation/ évaporation/ filtration/ pompage ou transfert de gaz/ travaux sous pression réduite/ travaux sous atmosphère contrôlée.
Caractéristiques :
consommation en
- eau nulle
- énergie électrique très faible
Rejets
- dans l'eau nuls
- dans le réseau égouts ou
le réseau de traitement
des eaux chimiques nuls
- au poste de travail ou
dans l'ambiance de travail nuls
- vers l'air libre ou le
dispositif de captage des
émissions gazeuses 5% environ
Récupération des produits pompés 95 %
Avantages :
le vide devient indépendant de la température, du réseau d'eau (équipement, débit, pression) et du réseau d'évacuation des eaux. Les contraintes de fonctionnement sont très réduites. Les groupes de pompage sont mobiles et d'une grande simplicité tout en acceptant tous les gaz: corrosifs, dangereux, inflammables ...
Conséquences
- sécurité améliorée des personnes et des biens: principalement par la réduction des risques d'intoxication, de feu ou d'explosion
- réduction importante de la pollution de l'air et de l'eau
- réduction du coût de fonctionnement en eau et en fluide cryogénique ou mélanges réfrigérants
* Acétone, Ether, Acétate d'Ethyle, Ethanol, Dichlorométhane, Hexane, Méthanol, Toluène ....
Selon le modèle, la trompe à eau affiche une consommation en eau courante d'environ 1300m3/an pour 220jours d'utilisation à raison de 8heures/jour (soit 9fois plus qu'une famille de 4personnes qui consomme environ 100litres par personne/jour ) et souvent pour des résultats non constants en terme de vide et de débit (variations liées à la température et à la pression de l'eau courante).
Une étude réalisée sur 4bâtiments de l'ULP (Le Bel, Médecine, Pharmacie, Tour de chimie) fait apparaître une consommation annuelle globale de 371000m3 d'eau. Cette consommation correspond à un coût de 1,7MF.
Une étude de simulation du retour d'investissement par économie d'eau (en chiffres réels) a été conduite sur 3bâtiments (Le Bel, Tour de chimie et pharmacie) en fonction des données significatives suivantes:
- population recensée d'évaporateurs rotatifs = 204
- consommation annuelle d'eau = 270000m3
- prix moyen de l'eau = 4,25FFTTC
- consommation d'une trompe à eau = 750l/h
- temps de travail d'un chercheur = 220jours/an
Le tableau ci-dessous présente les résultats de cette étude (durée du retour d'investissement en fonction du temps d'utilisation)
Ce calcul n'inclut pas les facteurs suivants:
- économie sur le coût de retraitement des eaux usées provenant des trompes à eau
- gain occasionné par la récupération des solvants évaporés
- économie sur le coût de maintenance des conduites d'évacuation d'eau détériorées par les produits chimiques
- effets positifs sur l'environnement (pas de rejet des eaux polluées)
Nous remercions le Dr MARTINA de nous avoir communiqué les résultats chiffrés de son étude, qui pourront sans doute sensibiliser d'autres établissements au problème posé. Nous lui souhaitons d'autre part d'être entendu et de trouver les crédits nécessaires à la mise en œuvre de son projet.
B.BOUILLARD