Sections
- Eaux usées dans le secteur du bois
- Industries du bois
- Eaux usées produites par les industries du bois
- Traitement des effluents de l’industrie du bois
- Résumé
Eaux usées dans le secteur du bois
L’industrie du bois comprend des activités telles que l’exploitation forestière, le commerce et la production de produits forestiers primaires, ainsi que de produits finis comme des meubles, et des produits secondaires comme la pâte à papier.
Tant dans la phase de transformation que pendant la phase de production, on peut distinguer entre le bois tendre et le bois dur.
Alors que le bois tendre est principalement destiné à la production de combustible et de pâte à papier, le bois dur est utilisé pour la fabrication de meubles, de sols, etc.
Les deux types sont employés dans le secteur de la construction.
Après l’abattage, qui se fait généralement avec de grandes moissonneuses, les troncs d’arbres sont coupés dans des scieries et ensuite envoyés aux différents fabricants et producteurs qui utilisent le bois comme matière première : constructions de maisons en bois, meubles fabriqués en bois massif, instruments de musique, jouets, ustensiles de cuisine, etc.
L’industrie de la transformation et de la fabrication de produits en bois comprend quatre sous-secteurs :
- Scierie et transformation
- Produits manufacturés en bois
- Production de panneaux en bois
- Commercialisation du bois
Le sous-secteur de la scierie et de la transformation comprend différentes activités primaires telles que le sciage, l’épluchage et le déchiquetage des troncs d’arbres.
Le sous-secteur des produits manufacturés s’approvisionne en bois provenant de scieries et d’autres activités de transformation pour fabriquer des composants, des systèmes structurels et d’autres produits en bois.
Les planches et panneaux peuvent être en bois massif, bien qu’ils soient généralement fabriqués avec des fibres de bois agglomérées pressées : MDF (moyenne densité) et HDF (haute densité).
Dans la fabrication de meubles et d’autres produits en bois massif, on utilise souvent des colles, des vernis et des produits chimiques contenant une forte charge polluante.
Les composants solides tels que les chutes, les copeaux, les fibres ou la sciure peuvent être utilisés comme sous-produits pour la fabrication de panneaux agglomérés, ou bien comme combustibles et matériaux de construction.
Au cours des processus de production et de lavage, des effluents liquides sont générés, nécessitant un traitement efficace avant d’être déversés ou réutilisés.
Les évaporateurs sous vide sont une excellente technologie pour réduire le volume de ces effluents, minimisant ainsi leur impact environnemental et économique.
Fabrication de panneaux et de meubles en bois
La fabrication de meubles est un processus complexe qui implique plusieurs étapes. Voici les processus industriels nécessaires à la fabrication de meubles :
- Conception
- Sélection des matériaux
- Découpe
- Assemblage
- Finition
- Emballage et expédition
Les principales matières premières proviennent d’espèces telles que le hêtre, l’érable, le cerisier ou le pin, le chêne, le châtaignier, le frêne, le noyer ou le tilleul.
Dans ces secteurs, on utilise du bois massif et des panneaux fabriqués à partir de matériaux dérivés du bois (fibres, particules et contreplaqués) pour la fabrication des produits finaux.
Pour le bois massif, les processus vont du marquage, du tronçonnage et du sciage et dédoublement, jusqu’à la courbure, le tournage, la sculpture, le ponçage et le calibrage, et pour les panneaux dérivés, on note le découpage et la coupe sur mesure, le massicotage et le plaquage des chants.
De même, les deux variétés partagent des processus tels que le perçage et le fraisage, le ponçage et/ou le calibrage, la finition et enfin le montage.
Dans le processus de finition, on peut utiliser des produits qui embellissent et protègent la surface des pièces en bois, tout en leur fournissant l’aspect final et la protection souhaitée en fonction de l’utilisation prévue du produit :
- Les colles et adhésifs, qui permettent d’augmenter la résistance des produits finis face à la température et à d’autres facteurs environnementaux.
- L’application de teintures et de vernis confère une couleur et un éclat déterminés au bois, contribuant à conserver sa texture et son aspect.
- Les matériaux les plus courants dans les revêtements sont les plastiques, les pièces en aluminium, et même les ferrures et produits semi-finis fabriqués avec différents matériaux et géométries. Leur fonction est de renforcer la structure des pièces et d’embellir le produit final.
Fabrication de panneaux en bois
Les panneaux de fibres de bois ont une structure homogène et fine, ce qui permet de les traiter de manière similaire au bois massif. Les panneaux peuvent être contreplaqués, laminés, vernis ou recouverts.
Pour leur fabrication, on utilise l’écorce des troncs d’arbres, qui est broyée pour obtenir les fibres qui s’agglutinent avec des résines synthétiques pour former les panneaux.
On distingue principalement entre MDF (panneaux de fibres de densité moyenne) et HDF (panneaux de fibres de haute densité).
Les panneaux MDF (Medium Density Board) sont un aggloméré de fibres de bois, principalement utilisés pour la fabrication de meubles.
C’est un produit en hausse depuis des années car il combine une grande résistance, stabilité et qualité des finitions, avec des coûts très raisonnables.
Le panneau de fibres de densité moyenne (MDF) est principalement utilisé dans l’industrie du meuble et des sols, ainsi que dans le design d’intérieur.
D’autres domaines d’application incluent les portes, les revêtements intérieurs dans l’industrie automobile, l’industrie de la construction, ou la production de semi-conducteurs.
Eaux usées produites par les industries du bois
L’industrie du meuble produit un pourcentage élevé des eaux usées générées dans le secteur du bois.
Certains de ces déchets, comme la sciure, les copeaux, les restes de contreplaqué et de panneau, ou les chutes de bois, sont réutilisables comme matière première pour la fabrication d’autres produits, prolongeant ainsi leur durée de vie.
D’autre part, il existe des consommables liés au fonctionnement et à l’entretien des machines et équipements utilisés par l’industrie du bois :
- Huiles
- Emballages
- Produits de nettoyage
- Solvants
- Etc.
Pour sa part, les pistolets et cabines utilisés pour l’application de vernis et de teintures sont nettoyés avec des solvants organiques, générant des déchets et des effluents liquides complexes.
Enfin, nous avons les produits utilisés dans des phases telles que le collage, la teinture, le fond, la finition, etc., dont beaucoup sont classés comme dangereux.
Quelques exemples sont :
- Les colles avec des solvants organiques ou d’autres substances dangereuses utilisées pour les unions de pièces ou pour les rejets
- Les produits utilisés pour le revêtement, comme les peintures et les vernis, produisent des émissions de COV lors de leur application et pendant le nettoyage des équipements.
- D’autre part, lors des opérations de finition et de usinage, on génère ce qu’on appelle la poussière de bois, qui est très dangereuse en raison de la composition des produits utilisés.
- De même, lors du ponçage des pièces vernies, se forme la poussière de vernis.
Ces déchets doivent être stockés et gérés conformément à la législation en vigueur dans chaque pays.
Traitement des effluents générés dans les processus de fabrication du bois
Le traitement des effluents dans la fabrication de meubles et de panneaux en bois est crucial pour minimiser l’impact environnemental de cette industrie.
Voici un résumé des technologies les plus couramment utilisées :
- Traitement physico-chimique : Ce processus comprend la coagulation – floculation et la sédimentation des substances en suspension, réduisant les solides en suspension totaux (SST) et la demande chimique en oxygène (DQO) des eaux usées.
- Évaporation sous vide : Cette méthode est très efficace pour l’industrie des panneaux MDF. L’eau est séparée des déchets par évaporation, obtenant de l’eau distillée qui peut être réutilisée et un concentré de déchets qui peut être utilisé comme biomasse pour générer de l’énergie.
- Bioréacteurs : Les bioréacteurs peuvent dégrader les composés organiques présents dans les effluents par des processus biologiques, réduisant ainsi la charge polluante.
Ces méthodes aident non seulement à respecter les réglementations environnementales, mais peuvent également être économiquement bénéfiques en réduisant les coûts opérationnels et de gestion des déchets.
Pour sa part, l’eau traitée peut être réutilisée dans le processus de fabrication, ce qui réduit la consommation d’eau douce et minimise les déversements.
Recyclage des déchets et récupération du bois
Parmi les déchets de bois générés dans les menuiseries et les usines de meubles, et qui peuvent être récupérés, on trouve les suivants : éclats, sciure, chutes, copeaux et restes de panneaux.
S’ils ne sont pas récupérables, ils doivent être collectés pour gestion par un gestionnaire autorisé.
Réutilisation du solvant de nettoyage
Pour pouvoir réutiliser le solvant utilisé dans le nettoyage des outils, il est nécessaire d’installer un système de distillation capable de séparer le solvant de la fraction solide.
Pour faciliter l’opération, il faut veiller à ne pas contaminer le solvant, pendant son utilisation, avec de l’eau, des huiles ou des solides, ni avec des restes de peinture.
La distillation peut être réalisée à l’aide d’évaporateurs atmosphériques, ou par des évaporateurs sous vide, auquel cas la température d’évaporation diminue, augmentant la sécurité.
Le solvant distillé peut être réutilisé dans les opérations de nettoyage, permettant ainsi une économie significative sur l’achat de cette matière première.
La récupération de produit réduit également la quantité de solvant jeté, ainsi que les emballages qui le contiennent, contribuant ainsi à une minimisation des déchets classés comme dangereux.
Déversement zéro dans la fabrication de panneaux MDF
En raison de l’humidité des troncs de bois, qui peut varier entre 1 % et 15 % à sec, les effluents générés contiennent des restes de fibres et des divers composants chimiques présents dans le bois.
Il s’agit d’un effluent avec une forte teneur en solides et une DQO élevée.
Les processus physico-chimiques sont très courants dans ce secteur, bien qu’ils ne soient souvent pas suffisants pour réduire la DQO à des niveaux de déversement adéquats.
Une solution que certains fabricants ont essayée est de jeter les eaux usées dans les fours où les panneaux sont traités pour qu’elles s’évaporent avec la chaleur élevée, mais cela ne s’est pas avéré être une alternative efficace, car cela laisse des résidus et des taches sur les panneaux.
Sans aucun doute, l’alternative la plus appropriée pour le traitement des effluents générés dans le processus de fabrication de panneaux MDF est l’évaporation sous vide, car elle permet de réutiliser les deux rejets obtenus après l’évaporation (l’eau distillée et le concentré de déchets), obtenant ainsi un déversement zéro.
Effectivement, l’effluent est introduit dans l’évaporateur, qui sépare l’eau des déchets qu’il contient (les fibres et d’autres composants chimiques du bois), obtenant comme résultats une eau distillée, qui au lieu d’être déversée peut être envoyée aux chaudières pour générer de la vapeur, et un concentré de fibres de bois et d’autres composants qui peut être envoyé à la chaudière de biomasse pour être mélangé avec d’autres matériaux et générer de l’énergie.
Pour compléter le cercle de réutilisation des ressources, il convient de suggérer que tous les déchets de l’arbre qui ne sont pas utilisés pour produire les panneaux MDF, comme l’écorce, les branches, les feuilles, etc., peuvent être brûlés pour produire l’énergie nécessaire au fonctionnement de l’évaporateur, ce qui réduira pratiquement à zéro le coût énergétique de l’installation de cette solution.
Conclusion
L’industrie du bois est l’une des plus anciennes et traditionnelles au monde. Le bois a été utilisé pour la construction de logements, la fabrication de meubles, la production de papier et de nombreux autres usages.
Cependant, cette industrie a également un grand impact environnemental en raison de l’abattage des arbres et de la pollution de l’eau que produisent ses effluents résiduels.
Une bonne partie des déchets solides peut être séparée et récupérée par un processus physico-chimique, mais les eaux usées contiennent également des charges organiques élevées et des composants chimiques qui empêchent leur déversement sans un traitement adéquat.
Chez Condorchem Enviro Solutions, nous sommes spécialisés dans la conception et l’installation d’évaporateurs sous vide, une technologie qui permet de purifier l’eau contaminée tout en concentrant les différents déchets, constituant ainsi une solution intégrale pour le traitement des eaux usées et la valorisation des déchets.
Bibliographie et consultations
https://www.interempresas.net/Mobiliario
Industrie du bois (maderapedia.com)
