Sections
- Introduction
- Caractéristiques des parfums
- Le marché des essences et des parfums
- Principaux composés chimiques utilisés
- Traitement des effluents dans l’industrie des parfums et des arômes
- Résumé
Introduction
Dans le marché en pleine expansion de l’industrie cosmétique, le secteur de la parfumerie joue un rôle important, car le complément parfait d’un bon aspect est une odeur agréable. Il s’agit de persuader et de stimuler le consommateur par le biais des sens organoleptiques.
Pour obtenir les essences et les parfums, des systèmes utilisant des agents qui produisent leur extraction à partir de nombreux produits naturels ou de substances chimiques organiques comme les hydrocarbures sont utilisés.
Ces substances utilisées dans l’industrie sont généralement des solvants, des alcools et des huiles qui s’évaporent facilement et qui, en raison de leur nature et de leur concentration élevée, contaminent les eaux usées, rendant leur traitement et leur correction difficiles.
Cet article a pour but de donner une idée de l’influence de ce secteur sur l’industrie mondiale, de ses tendances et des traitements proposés pour le rejet des effluents générés. Condorchem Envitech, en tant qu’entreprise d’ingénierie dédiée au secteur du traitement des effluents industriels, propose des solutions sur mesure pour chaque cas.
Caractéristiques des parfums
Dans tous les cas, pour la fabrication des parfums, on part d’essences qui sont préparées pour maintenir le produit dans de bonnes conditions, en combinaison avec des fixateurs et des solvants.
- Essences Aromatiques : Ce sont des huiles essentielles d’origine naturelle formées par des molécules volatiles de plantes. Elles sont obtenues par des procédés tels que la distillation à la vapeur ou l’extraction. Elles peuvent être extraites de nombreuses parties de la plante : graines, fleurs, fruits, etc. Ces essences peuvent également avoir une nature artificielle, comme mentionné dans cet article.
- Fixateur : Ce composé aide à augmenter la durée du parfum, le rendant plus lent à s’évaporer. Ce sont généralement des substances avec un point d’ébullition élevé qui permettent aux composants odorants de rester plus longtemps sur le corps. Ces substances, en plus d’avoir un pouvoir fixateur, présentent également une odeur caractéristique. Les solvants végétaux les plus utilisés sont l’huile essentielle de sauge, de vétiver, de patchouli et de santal, entre autres.
- Solvant : Le solvant le plus utilisé pour élaborer un parfum est l’alcool. Cela constituera le composant le plus présent dans la formule pour élaborer des parfums. Pour faire un parfum naturel, on peut utiliser de l’alcool de céréales ou de l’eau distillée. Pour distinguer les types de parfums, on utilise les dites « notes olfactives ».
Le marché des essences et des parfums
La distribution de l’exportation et de l’importation de ces produits et leur tendance à la hausse donnent une image du volume économique que représente ce marché et du poids spécifique qu’ils ont dans chaque pays du monde.
La culture de chaque pays et sa capacité économique marquent également la proportion de consommation en cosmétiques, comme indiqué dans le graphique suivant :
Principaux composés chimiques utilisés pour la fabrication d’essences et de parfums ; effets sur la santé et l’environnement
Les parfums occupent une position importante sur le marché cosmétique, devenant des produits à forte valeur ajoutée et ayant une demande significative dans de nombreux pays. Les produits chimiques généralement utilisés dans cette industrie sont extrêmement volatils et leur effet sur l’environnement est négatif s’ils ne sont pas traités correctement.
Dans le schéma suivant, apparaissent certains des principaux composés chimiques utilisés pour la fabrication d’essences ; pratiquement tous ont une structure de cycle fermé, et dans de nombreux cas, des doubles liaisons apparaissent, ce qui indique la difficulté qu’ils présentent à l’oxydation biologique :
Il ne faut pas oublier le problème supplémentaire causé par la présence de ces substances dans les eaux usées. Pour leur utilisation ultérieure, il sera nécessaire de mettre en place les procédures les plus appropriées pour la dégradation de ces substances (souvent à des concentrations très faibles) permettant la réutilisation efficace et sûre des eaux régénérées.
Traitement des effluents dans l’industrie des parfums et des arômes
Il existe de nombreuses industries dédiées à la fabrication de substances de base pour les arômes et les parfums, utilisées tant en cosmétique qu’en alimentation, principalement.
Comme nous l’avons observé dans les points précédents, ce type d’industries utilise des produits concentrés, des alcools, des solvants et des huiles pour le développement de ses processus, et les effluents qui en résultent contiennent ces substances qui sont hautement contaminantes et volatiles.
Cette composition complique le traitement de ces eaux usées, car elles sont chargées d’huiles, de sels et de DCO, qui, dans certains cas, sont réfractaires aux traitements biologiques.
Prenons l’exemple des rejets typiques d’une usine du secteur, avec l’analyse suivante :
| Paramètre | Unité | Effluent brut | Après prétraitement | Effluent traité |
| pH | – | 7 | 6 | 7 |
| Température | ºC | 35 | 30 | 25 |
| DCO | mg O2/l | 13000 | 10000 | < 250 |
| Conductivité | µS/cm | 10000 | 9000 | <500 |
| SS. | mg/l | 4000 | 400 | <40 |
| Huiles et Graisses | mg/l | 2150 | 200 | <5 |
La ligne de traitement habituelle consiste en un prétraitement par un physico-chimique, composé de tamisage préalable, et de coagulation/floculation suivie de flottation DAF ; et, ensuite, d’un traitement biologique.
Différents traitements biologiques ont été utilisés en fonction du type de contaminants et de leur difficulté à la biodégradation. C’est l’une des applications où les MBBR réussissent souvent, en raison de la sélectivité des bactéries qui se forment pour le traitement, bien qu’il soit également fréquent de rencontrer des traitements anaérobies lorsque la charge de DCO est élevée.
Lorsque le processus biologique n’est pas applicable en raison de la haute réfractarité de la DCO, des traitements d’oxydation, tels que Fenton et les POA, s’imposent.
Dans les processus physico-chimiques, il est fréquent d’obtenir des réductions de SS, d’huiles et de graisses très élevées (> 90 %), et des réductions de la DCO de l’ordre de 30 % de celle apportée, mais l’impact sur la conductivité est faible, car la salinité subit à peine des changements dans ce traitement qui est essentiellement orienté vers la séparation des solides, des graisses et du matériel colloïdal.
Le cas présent correspond à l’étude réalisée dans une industrie du secteur des essences et des concentrés utilisés tant pour la cosmétique que pour l’alimentation. L’effluent, en plus d’avoir une charge élevée de DCO particulièrement volatile, avait également une salinité très élevée.
À ce moment-là, l’option de réutiliser le rejet pour les eaux de processus et de services dans l’industrie génératrice elle-même a été envisagée, atteignant ainsi pratiquement le ZLD (zéro rejet).
Dans cette étude, une ligne de traitement est proposée, qui présente d’importants avantages, tels que la réduction de l’espace occupé, l’obtention d’effluents de bonne qualité et la simplicité d’exploitation, avec un OPEX acceptable basé sur la disponibilité d’eau chaude en excès dans l’usine.
La ligne se composerait d’un traitement physico-chimique qui pourrait être similaire à celui décrit pour les traitements habituels ; ensuite, nous disposerions d’un système d’évaporation sous vide en deux étapes.
Dans la première étape, un évaporateur sous vide avec compression mécanique de vapeur est proposé afin de réduire la consommation énergétique et, en second lieu, un évaporateur sous vide avec racloir pour séparer le concentré. Le résidu obtenu est une boue visqueuse qui se solidifie en refroidissant.
Le condensat contient une charge importante de DCO, car il est généralement très volatil dans ces rejets. Le condensat mélangé est envoyé à une bassine intermédiaire pour son refroidissement et son homogénéisation.
Le traitement biologique proposé, comme nous l’avons mentionné, dépendra des composés contenus dans la DCO. Comme traitement tertiaire, un système de membranes MBR est proposé, tant que l’effluent le permet, car il permet d’obtenir des eaux très propres qui peuvent être réutilisées comme eaux de services ou de processus, et maintient une charge homogène de boues actives dans la bassine d’oxydation biologique.
Avec cette technologie, nous économisons également l’installation d’un décanteur secondaire. Les boues obtenues pourront être mélangées entre elles et envoyées à la décharge, ou bien séparées en fonction de leur analyse et de leur destination.
| Concept | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Débit (m3/h) | 3 | 2,25 | 0,75 | 0,5 | 0,25 | 2,5 | 2,25 | 0,15 |
| Conductivité (mS/cm) | 9 | 0,3 | 44,5 | 130 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,5 |
| DCO (mg O2/l) | 10000 | 5000 | 25000 | 44500 | 4000 | 4900 | <250 | 4250 |
Une autre option aurait été de faire un traitement biologique et de disposer d’une installation d’osmose inverse (RO) comme traitement tertiaire ; de cette manière, la taille de l’évaporateur à installer pour le concentré serait plus petite que celle du design de base, mais cela n’aurait pas d’effet sur la réduction de la charge de DCO si elle est placée en tête.
Si nous comparons ce processus avec le traitement biologique + RO + concentration de rejet par évaporation sous vide, nous pouvons élaborer le tableau suivant :
| Concept | Rendement Épuration |
Consommation d’énergie (*) | Espace occupé | OPEX(*) | CAPEX | Impact environnemental | Complexité |
| Évaporation + T. biologique | Élevé | Moyen | Moyen | Moyen | Élevé | Faible | Moyenne |
| Traitement biologique + RO + Évap. | Élevé | Élevé | Élevé | Élevé | Élevé | Faible | Élevée |
(*) On considère que ce type d’industries dispose d’eau chaude en excès, ce qui favorise la réduction de la consommation énergétique dans le processus d’évaporation sous vide.
Résumé
Dans l’industrie cosmétique, le secteur des huiles essentielles, des arômes et des parfums représente environ 20 % du total, et sa consommation est en croissance.
Les composés utilisés pour la fabrication de ces produits sont souvent hautement contaminés et, dans de nombreux cas, toxiques, ce qui rend les traitements des effluents générés souvent complexes et coûteux, car nous partons de concentrés qui apporteront de fortes charges tant de salinité que de contamination organique dans les eaux usées.
Le traitement par évaporation sous vide est une solution adéquate pour ce type d’effluents, car, à sa capacité de concentration jusqu’à atteindre des résidus pratiquement solides, il associe la séparation de la DCO volatile dans ces conditions de pression et de température.
La taille du traitement biologique est réduite de manière proportionnelle, tout comme ses coûts d’exploitation et la génération de boues en excès. L’entreprise Condorchem Envitech a une expérience avérée dans ce type de solutions.
Bibliographie et références Internet
https://eacnur.org/blog/perfumes-ecologicos-beneficios/
https://www.virtualpro.co/biblioteca/perfumes-analisis-quimico-de-36-aguas-de-colonia-y-perfumes
https://oec.world/es/profile/hs92/3303/
https://www.academiadelperfume.com/historia-del-perfume/
