L'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA) a publié des propositions en 2023 concernant de nouvelles directives sur les limites d'effluents (ELG) pour les installations de production de viande et de volaille (MPP) qui requièrent des réductions en matière de nutriments et d'autres polluants dans les masses d'eau et les stations d'épuration publiques (POTW) (1). L'Union européenne (UE) a présenté ses meilleures technologies disponibles (MTD) pour les abattoirs, les industries de sous-produits animaux et/ou de coproduits comestibles en ce qui concerne les émissions d'eaux usées en 2023 (2). Ces lignes directrices comprennent des technologies homologuées pour la supervision de la pollution et la limitation de l'azote afin de protéger les masses d'eau environnantes contre les rejets excessifs de nutriments.
La teneur en azote des eaux usées des MPP est déterminée en fonction d'une espèce spécifique d'azote (telle que le nitrate, le nitrite ou l'ammoniac) ou d'un paramètre global (qui comprend toutes les espèces d'azote) appelé azote total (AT). La surveillance de la présence de TN dans les eaux usées de l'influent et de l'effluent tout au long du processus de nitrification/dénitrification permet d'assurer une performance optimale de l'élimination de l'azote dans les eaux usées du MPP. Pour garantir que l'épuration des eaux usées, tel que la nitrification et la dénitrification, élimine efficacement l'azote, l'analyseur en ligne de carbone organique total (COT) et de TN de Sievers TOC-R3 est un analyseur en continu qui peut contrôler le TN, en fournissant des données en temps réel.
En 2019, les installations du MPP aux États-Unis ont rejeté plus de 28 millions de livres d’azote de leurs eaux usées dans les rivières et ruisseaux voisins, ce qui constitue le principal contributeur industriel à la pollution par l’azote (1). L'Environmental Integrity Project (EIP) a mené une enquête sur 98 installations de transformation de la viande aux États-Unis et sur les registres de l'EPA les concernant entre janvier 2016 et juin 2018. Voici un extrait du rapport :
".... 74 de ces installations ont excédé au moins une fois les limites autorisées pour l'azote, les bactéries fécales ou d'autres polluants, plus de la moitié des installations (50 sur 98) ont commis cinq infractions et un tiers (32 sur 98) ont commis au moins 10 infractions au cours de cette période". 2
Ces dépassements dans les usines de transformation de la viande ont attiré l'attention au niveau national. En 2020, l'EPA a proposé de nouvelles lignes directrices sur les limitations des effluents (ELG) pour les installations MPP, détaillant leur liste de polluants préoccupants, leurs paramètres de régulation, les technologies de traitement des eaux usées pour prévenir la pollution, les charges de polluants et les normes.En 2020, l'EPA a proposé de nouvelles lignes directrices sur les limitations des effluents (ELG) pour les installations MPP, détaillant leur liste de polluants préoccupants, leurs paramètres de régulation, les technologies de traitement des eaux usées pour prévenir la pollution, les charges de polluants et les normes. Parmi la liste des polluants, la nouvelle proposition obligera les installations du MPP à surveiller l’azote dans leurs effluents d’eaux usées pour s’assurer qu’ils peuvent être rejetés en toute sécurité dans les cours d’eau locaux. Cette proposition devrait être finalisée d’ici 2025.
L'UE a établi les meilleures technologies disponibles (MTD) pour les abattoirs, les sous-produits animaux et/ou les industries de coproduits comestibles afin de préserver la santé environnementale au moyen de recommandations en matière de traitement et de recommandations relatives à la surveillance des effluents. Les MTD sont des techniques ou des technologies approuvées par les législateurs gouvernementaux qui sont utilisées pour contrôler et surveiller les polluants dans le cadre de la protection de l'environnement. Ce document de référence recommande des paramètres et des emplacements de surveillance clés, et suggère l’utilisation du carbone organique total comme MTD par rapport à la demande chimique en oxygène, car le COT n’utilise pas de produits chimiques dangereux. De même, le TNb ou la somme de l’ammoniac libre, de l’ammonium, des nitrites, des nitrates et des composés azotés organiques est un outil utile pour répondre aux exigences de rejet.
Bien que la composition des eaux usées dépende des services de chaque installation MPP, la teneur en azote des eaux usées est toujours élevée dans l'ensemble de ces installations. La principale forme d'azote dans les eaux usées des MPP est l'ammoniac, qui se forme au cours du processus d'équarrissage. L'outil actuel pour déterminer l'élimination de l'azote dans les eaux usées des MPP est l'azote total Kjeldahl (TKN).
Bien que cette méthode soit universellement adoptée, qu'elle présente une grande précision et une bonne reproductibilité, elle n'est pas en mesure de détecter les composés de nitrate ou de nitrite et ne permet pas de mesurer en continu et en ligne les processus de traitement des eaux usées. Pour s'assurer que les systèmes de traitement des eaux usées MPP (tels que la nitrification et la dénitrification) éliminent correctement l'azote, il est nécessaire de disposer d'un instrument suffisamment robuste pour traiter des échantillons complexes et capable de mesurer les eaux usées en continu. Il s'agit là d'un élément clé pour satisfaire aux réglementations proposées par l'EPA.
Le Sievers TOC-R3 Analyseur de COT et de TN en ligne permet de déterminer la teneur en TN en une seule mesure à l'aide d'un détecteur électrochimique (ECD). L'ECD du Sievers TOC-R3 détecte le nitrate, le nitrite, l'ammoniac et d'autres composés azotés en tant que somme de mesures en mode Total bound Nitrogen (TNb). En quelques minutes, les MPP peuvent quantifier la teneur totale en azote des effluents et évaluer l'efficacité de leur traitement. L'analyseur Sievers TOC-R3 offre une maintenance simple, un faible coût de détention et la possibilité de prendre des décisions basées sur des données en temps réel.
Les changements de réglementation pour les installations MPP approchent à grands pas et ces installations doivent s’assurer que leurs processus d’épuration des eaux usées éliminent l’azote pour respecter les limites proposées par l’EPA. Le Sievers TOC-R3 peut surveiller en continu l’élimination de l’azote dans l’épuration des eaux usées afin de garantir les performances du traitement en temps réel. Cela permet aux opérateurs de prendre des mesures immédiates si la chaîne de traitement n’élimine pas l’azote avec l’efficacité requise.
Auteur : Sara Speak
Sara Speak est spécialiste de l’application des produits chez Veolia Water Technologies & Solutions, où elle fournit une assistance et une expertise en matière d’applications aux clients de Sievers Analytical Instruments dans des secteurs tels que la chimie, la pétrochimie, l’agroalimentaire et les eaux usées municipales.
Sara travaille avec les clients pour fournir des formations, soutenir les installations de produits, optimiser l’utilisation des équipements et démontrer la faisabilité de différentes applications de test. Avant d’occuper son poste actuel, elle était technicienne de service en usine, responsable de la réparation et du dépannage des instruments Sievers. Auparavant, Sara a travaillé dans l’industrie des aliments et des boissons en tant que technicienne de laboratoire en assurance de la qualité chez MillerCoors et Leprino Foods. Elle est titulaire d’un baccalauréat ès sciences (B.S.) en chimie et d’un baccalauréat en musique (B.M.) en interprétation du violon de la Metropolitan State University de Denver.
- Références
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- Directives sur les effluents pour les produits à base de viande et de volaille - 2024 Règle envisagée. 3/27/2024. https://www.epa.gov/eg/meat-and-poultry-products-effluent-guidelines-2024-proposed-rule. Consulté le 23/04/2024.
- Journal officiel de l'Union européenne. Décision d'exécution (UE) de la Commission 2023/2749 du 11 décembre 2023 établissant les conclusions sur les meilleures techniques disponibles (MTD), en vertu de la directive 2010/75/UE du Parlement européen et du Conseil relative aux émissions industrielles, pour les abattoirs et les industries des sous-produits animaux et/ou des coproduits comestibles (notifiée au titre du document C(2023) 8434). https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=OJ%3AL_202302749. Consulté le 04/18/2024.
- Ridlington, Elizabeth et Weissman, Gideon. Les abattoirs polluent nos cours d’eau. The Public Interest Network, Toxic Threats, 02/05/21. https://publicinterestnetwork.org/resources/slaughterhouses-are-polluting-our-waterways/ Accessed on 03/21/24.
- Pelton, Tom. Three Quarters of Large U.S. Slaughterhouses Violate Water Pollution Limits. Projet d’intégrité environnementale, 10/11/2018. https://prairierivers.org/uncategorized/2018/10/three-quarters-of-large-u-s-slaughterhouses-violate-water-pollution-permits/ Consulté le 07/02/2024.
- Animal Legal Defence Fund. EPA to Publish Slaughterhouse Water Pollution Standards Following Lawsuit. 03/01/2023. https://aldf.org/article/epa-to-publish-slaughterhouse-water-pollution-standards-following-lawsuit/ Accessed on 08/25/2023.
- Bustillo-Lecompte, Ciro, Mehrvar, Mehrab and Quiñones-Bolaños, Edgar. Slaughterhouse Wastewater Characterization and Treatment: An Economic and Public Health Necessity of the Meat Processing Industry in Ontario, Canada. Journal of Geoscience and Environment Protection, Vol.4 No.4, 2016. https://www.scirp.org/journal/paperinformation.aspx?paperid=66462 Accessed on 08/25/2023.
- Kundu, Pradyut, Debsarkar, Anupam and Mukherjee, Somnath. Treatment of slaughterhouse wastewater in a sequencing batch reactor: performance evaluation and biodegradation kinetics. Biomed Res Int. 2013;2013:134872. doi: 10.1155/2013/134872. Epub 2013 Aug 20. PMID: 24027751; PMCID: PMC3762084. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3762084/ Accessed on 08/25/2023.
- Al-Juboori, Raed A., Al-Shaeli, Mauyad, Aani, Saif Al, Johnson Daniel and Hilal Nidal. Membrane Technologies for Nitrogen Recovery from Waste Streams: Scientometrics and Technical Analysis. Membranes (Basel). 2022 Dec 22;13(1):15. doi: 10.3390/membranes13010015. PMID: 36676822; PMCID: PMC9864344. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9864344/#:~:text=The%20most%20common%20nitrogen%20form,of%20the%20slaughtering%20process%20train. Consulté le 20/02/2024.