Quelle que soit la matière d'origine, les deux principales étapes de la distillerie sont la fermentation et la distillation, l'une consommatrice d'eau le plus souvent d'origine souterraine et l'autre génératrice d'eau. L'idée de recycler les eaux de la seconde étape pour les utiliser dans la première et limiter le prélèvement dans le milieu a été à l'origine de plusieurs travaux de recherche notamment au sein d'un laboratoire composé de chercheurs de l'Inra et d'AgroParisTech. Ces recherches financées par l'Ademe et l'Association Nationale de la Recherche et de la Technologie (ANRT) ont permis de sélectionner les méthodes de traitement les plus efficaces pour ce type d'effluents et d'aboutir à la mise au point d'un processus de recyclage des eaux de distillerie qui est en cours de test en unité pilote.
Ces recherches se sont focalisées sur le recyclage des condensats obtenus lors du traitement des effluents aqueux issus de la fabrication d'éthanol. Pour être recyclés ces condensats doivent être traités afin d'éliminer les composés organiques qu'ils contiennent : ces composés phénoliques, acides carboxyliques et dérivés du furane risquent d'inhiber l'étape de fermentation et de compromettre le fonctionnement de la distillerie.
Un couplage technologique efficace à 99%
Les chercheurs ont testé plusieurs techniques et ont choisi de combiner les technologies d'osmose inverse et de résines échangeuses d'ions. Résultat, 99% des agents indésirables sont éliminés. L'osmose inverse consiste à faire traverser le résidu dans une membrane semi-perméable qui retient les éléments souhaités. C'est le même procédé que celui utilisé dans les usines de dessalement d'eau de mer. Dans ce cas, les chercheurs ont sélectionné les membranes les plus efficaces pour retenir les molécules organiques présentes dans les condensats. Les résines échangeuses d'anions vont pour leur part retenir les composés inhibiteurs de fermentation peu éliminés par l'osmose inverse. Mais ces résines doivent être régénérées régulièrement ce qui entraîne la production d'eaux usées non recyclables.
Sur la base de ce couple osmose/résine, les chercheurs ont défini les conditions d'application les plus efficaces et les ont testées sur un petit pilote. Les résultats ont été positifs. Seule la purification par osmose inverse a été pour l'instant testée sur pilote pré-industriel (traitement de 4 m³ par heure de condensats) pendant deux mois. Le procédé combiné doit à son tour être testé.
Des perspectives intéressantes pour les industriels
Le recyclage des condensats présente un grand intérêt pour l'industrie de production d'alcool sachant que pour chaque litre d'éthanol produit on obtient cinq litres de résidus. A l'heure actuelle, les effluents des distilleries sont concentrés dans des évaporateurs qui permettent d'obtenir deux types de déchets : un concentré utilisé comme engrais et des condensats également épandus sur des terrains agricoles. Mais ces condensats doivent subir un lagunage préalable avant leur transport et leur épandage, ce qui induit des coûts non négligeables pour les industriels. De plus l'association lagunage/épandage représente un procédé extensif de traitement de moins en moins adapté aux augmentations de capacité des usines. Il réclame des surfaces importantes, génère des frais de transport significatifs et est très strictement encadré par la réglementation. Son coût est évalué entre 1,5 et 2 euros par m3 soit près de 2 millions d'euros par an pour une distillerie moyenne.
