Ch52

2.1 Culture, r�colte, stockage et nettoyage des mati�res premi�res
2.2 Broyage des mati�res premi�res et extraction du jus
2.3. Epuration du jus
2.4 Evaporation, cristallisation et s�chage du sucre
2.5 Fabrication de produits secondaires
2.6 Alimentation en �nergie
2.7 Alimentation en eau et �vacuation des eaux us�es

3. Aspects � inclure dans l'analyse et l'�valuation des effets sur l'environnement

3.1 Exigences relatives � la limitation des �missions
3.2 R�duction et surveillance des �missions
3.3 Seuils limites d�finis pour la protection de la sant�

4. Interactions avec d'autres domaines d'intervention
5. Appr�ciation r�capitulative de l'impact sur l'environnement
6. Bibliographie

1. Pr�sentation du domaine d'intervention

Le sucre est la seule denr�e alimentaire qui soit tir�e de deux plantes distinctes, la betterave sucri�re (beta vulgaris) et la canne � sucre (saccharum officinarum), cultiv�es dans des r�gions diff�rentes. Ces deux plantes d'importance �conomique mondiale n'entrent en concurrence l'une avec l'autre que dans de petites zones interm�diaires, o� elles restent toutes deux nettement en-dessous de leur optimum physiologique. Ces zones sont pour la plupart situ�es entre le 25e et le 38e degr� de latitude nord. La culture de la betterave sucri�re se concentre essentiellement dans les r�gions � climat temp�r� d'Europe et d'Am�rique du nord o� on enregistre des temp�ratures moyennes de 16� C � 25� C en plein �t� et des pr�cipitations annuelles d'au moins 600 mm. Dans les r�gions subtropicales, la betterave est cultiv�e pendant les mois d'hiver. L'irrigation est n�cessaire si les pr�cipitations sont inf�rieures � 500 mm. Le sol le plus favorable � la culture de la betterave est un sol limoneux profond, neutre � faiblement alcalin. En tant que culture intensive, elle exige une fumure min�rale assez importante. Etant donn� que, pour des raisons phytosanitaires (le n�matode de la betterave est notamment la cause la plus fr�quente de la ch�tivit� des betteraves), la betterave ne peut �tre cultiv�e sur une m�me parcelle que tous les 4 ans, le rayon d'action d'une sucrerie est tr�s �tendu. La p�riode v�g�tative est en r�gle g�n�rale de 5 � 6 mois. Le rendement est de l'ordre de 40 � 60 t/ha dans les zones temp�r�es et de 30 � 40 t/ha en moyenne dans les r�gions subtropicales. La teneur en sucre oscille entre 16 et 18%. La canne � sucre est une plante des r�gions tropicales de basse altitude. Les zones de culture se situent pratiquement toutes entre le 30e degr� de latitude sud et le 30e degr� de latitude nord ; on observe la plus forte concentration entre les isothermes nord et sud de 20� C. La canne � sucre a besoin d'un fort ensoleillement et de pr�cipitations annuelles d'au moins 1 650 mm ou sinon d'une irrigation additionnelle. La pr�f�rence va aux sols lourds, riches en �l�ments fertilisants et � forte capacit� de r�tention d'eau ; des sols l�g�rement acides � neutres sont favorables. Comme il s'agit d'une production de masse, la canne � sucre n�cessite des apports importants d'�l�ments nutritifs. La s�lection de vari�t�s r�sistantes et la mise en oeuvre de mesures sanitaires ont permis de r�duire consid�rablement les maladies et les d�g�ts caus�s par les ennemis de la canne � sucre. La lutte biologique contre ses ennemis ne cesse de gagner en importance. La canne � sucre est tol�rante envers elle-m�me et sa principale forme de culture est la monoculture. La canne vierge est en r�gle g�n�rale r�colt�e � 14 - 18 mois et les repousses (ratoon) � 12 - 14 mois. Le rendement oscille entre 60 et 120 t/ha ; la teneur en sucre est en moyenne de l'ordre de 12,5%. La r�colte et la teneur en sucre diminuent avec l'�ge du peuplement, de sorte que l'on ne va habituellement pas au-del� d'une dur�e totale d'exploitation de 4 � 5 coupes.

Les sucreries sont des centres agro-industriels qui organisent ou assument eux-m�mes la culture de la mati�re premi�re, elles ont leur propre alimentation en �nergie et en eau ainsi que de grands ateliers diff�renci�s. L'�quipement technique est con�u pour le traitement d'une seule mati�re premi�re naturelle. Si la sucrerie sert � la transformation directe des plantes sucri�res, la dur�e d'exploitation co�ncide avec la partie de l'ann�e o� les plantes sont r�colt�es et peuvent se conserver (campagne). La capacit� journali�re (24 h) va de 5 000 � 20 000 t dans les installations de construction r�cente ; � signaler toutefois qu'une sucrerie ne peut travailler efficacement au-del� d'une capacit� de 10 000 t/jour que si l'infrastructure n�cessaire est en place. L'usine doit dans la mesure du possible �tre situ�e au coeur de la zone de culture de la mati�re premi�re, au bord d'un cours d'eau et �tre rattach�e au r�seau ferr� et routier public. Les sous-produits de la fabrication du sucre - m�lasse, pulpes et bagasse - sont soit utilis�s ou transform�s dans l'usine m�me, soit employ�es comme mati�res premi�res par d'autres entreprises industrielles.

� R�colte, stockage et nettoyage de la mati�re premi�re

La r�colte de la betterave sucri�re est presque exclusivement m�canique tandis que celle de la canne � sucre est encore essentiellement manuelle (coupe des tiges). L'acheminement vers l'usine se fait par voie ferr�e ou par route, et exceptionnellement par voie d'eau dans le cas de la canne � sucre. Selon la temp�rature et la m�thode de stockage, les betteraves sucri�res peuvent �tre stock�es pendant 1 � 3 jours. La canne � sucre en revanche interdit tout stockage. Elle doit �tre transform�e au plus tard dans les 12 heures qui suivent la coupe ; une d�perdition de sucre pouvant atteindre 2%/24 h est possible. Les betteraves sucri�res sont toujours lav�es avant leur transformation, la canne � sucre ne l'est en r�gle g�n�rale que si elle a �t� r�colt�e � la machine.

� Broyage et �puration du jus

La betterave sucri�re est d�coup�e en cossettes dans des coupe-racines. Pour extraire le sucre de ces cossettes, celles-ci sont expos�es � un courant d'eau chaude (60 - 70� C) envoy� � contre-courant de leur progression. Les cossettes �puis�es (pulpes) sont ensuite d�barrass�es de l'eau qu'elles renferment par proc�d� m�canique et sont, la plupart du temps, m�lang�es � jusqu'� 30% de m�lasse avant d'�tre s�ch�es ; apr�s quoi, elles sont g�n�ralement agglom�r�es sous presse et servent � l'alimentation du b�tail. Les cossettes d�barrass�es de leur eau par proc�d� m�canique peuvent, �tant donn� leur teneur r�siduelle en sucre (env. 0,8%), �tre ensil�es (conservation par fermentation) et donn�es au b�tail dans les exploitations agricoles.

La canne � sucre est d�bit�e dans des coupe-cannes, puis fragment�e dans des broyeurs et/ou shredders, pour �tre ensuite press�e dans un train de 4 � 7 moulins ou trait�e comme la betterave sucri�re dans un diffuseur pour en exprimer le jus. On obtient 25 � 30 kg de r�sidus ligneux renfermant un faible pourcentage de saccharose (bagasse) pour 100 kg de canne broy�e. La teneur en fibres de la bagasse est d'env. 50%.

� Epuration du jus

Le processus de transformation est pratiquement le m�me pour la betterave et pour la canne � sucre pass� le stade de l'extraction du jus trouble. L'�puration du jus trouble se fait par voie m�canique et chimique. Les fragments de fibres et de cellules v�g�tales sont �limin�s par proc�d� m�canique. L'�puration chimique du jus se fait par pr�cipitation d'une partie des substances non sucr�es dissoutes et en dispersion dans le jus, suivie d'une s�paration du pr�cipit�. Dans l'industrie sucri�re de la betterave, le traitement � la chaux et au gaz carbonique, op�ration d'�puration du jus au cours de laquelle on y ajoute simultan�ment de la chaux et du dioxyde de carbone, a fait ses preuves. On parvient � am�liorer l'agglom�ration des particules et � r�duire le temps de s�dimentation dans le d�canteur de 40 - 60 minutes normalement � 15 - 20 minutes en ajoutant des floculants synth�tiques, essentiellement des poly�lectrolytes. Dans l'industrie sucri�re de la canne, on a habituellement recours au chaulage simple (d�f�cation), moins souvent � un traitement � la chaux et � l'anhydride sulfureux (sulfichaulage) ou plus rarement � un traitement � la chaux et au dioxyde de carbone pour l'�puration du jus. Le d�cantat est ensuite filtr� dans des filtres fins et amen� directement au poste d'�vaporation. Le s�diment ou la boue concentr�e (env. 25 � 30 kg/100 kg de mati�re brute) est divis�, g�n�ralement dans des filtres rotatifs sous vide, en ses diff�rents composants: jus filtr� et �cumes de filtration (env. 3 � 6 kg/100 kg de mati�re brute). Le jus filtr� est ramen� au processus et les �cumes �limin�es comme d�chet.

� Evaporation et cristallisation

La concentration du jus clair (env. 12 � 15% de MS) s'effectue dans un poste d'�vaporation � effet multiple jusqu'� obtenir une teneur en mati�re s�che de 60 � 70%. Le jus traverse les diff�rents appareils, chacun d'entre eux �tant chauff� par la vapeur (air satur� de vapeur d'eau qui s'�chappe tandis que le jus clair est concentr� par �vaporation) de l'appareil pr�c�dent. Au poste de cristallisation, le jus concentr� (sirop) est essor� dans des chaudi�res � cuire o� r�gne une d�pression d'env. 80%. Comme la pression � l'int�rieur des chaudi�res est basse, la cuisson peut se faire � temp�rature r�duite, ce qui permet d'�viter une coloration par caram�lisation. Lorsque la part de sucre dans l'eau atteint une proportion donn�e (degr� de sursaturation), il y a formation de cristaux. En continuant d'ajouter du sirop tandis que l'�vaporation de l'eau se poursuit, on favorise et on contr�le le grossissement des cristaux jusqu'� ce que l'on ait la quantit� souhait�e de cristaux de taille voulue. Le processus de cuisson est alors termin�. La masse p�teuse est d�sormais appel�e masse cuite. Elle est �vacu�e des chaudi�res � cuire dans des bacs d'empli o� elle est continuellement refroidie. Ce refroidissement de la masse modifie la sursaturation, et les cristaux de sucre continuent de grossir. Des bacs d'empli, la masse cuite va dans les centrifugeuses o� les cristaux sont s�par�s du sirop (turbinage). Le produit obtenu est le sucre brut d'un brun jaun�tre. Le sirop chass� est concentr� � nouveau pour donner une nouvelle masse cuite ; les cristaux ainsi obtenus sont centrifug�s. Le sirop qui s'�coule est la m�lasse. Si les cristaux sont d�barrass�s du sirop qui y adh�re encore au moyen d'un jet d'eau et/ou de vapeur (clair�age) pendant le turbinage, on obtient directement, en une seule op�ration, du sucre blanc � partir de la betterave ou de la canne � sucre (affinage). Durant le raffinage (recristallisation), technologie qui exige un �quipement important, le sucre brut et le sucre blanc de qualit� inf�rieure sont dissous et d�color�s par addition de charbon actif ou de charbon animal ou dans des �changeurs d'ions et filtr�s. La cristallisation qui suit donne du sucre raffin�, qui r�pond aux plus hautes exigences de l'industrie de transformation du sucre. La quantit� de m�lasse obtenue est de 3 � 6% de la mati�re premi�re utilis�e, selon la qualit� technologique de cette mati�re premi�re et du produit final. La teneur en sucre de la m�lasse finale est de l'ordre de 50%.

� Stockage

Le sucre obtenu est refroidi et s�ch� avant d'�tre stock� ou conditionn�. Il est stock� en vrac, par paquets (1 kg) ou en sacs (50 ou 100 kg). Il est important pour le stockage que l'air ait une humidit� relative d'env. 65% dans l'entrep�t. C'est l� approximativement la valeur � laquelle les cristaux de sucre absorbent et c�dent la m�me quantit� d'humidit� � l'air.

2. Effets sur l'environnement et mesures de protection

L'impact sur l'environnement de projets d'implantation de sucreries se caract�rise de la fa�on suivante:

- Eaux us�es provenant du lavage des betteraves et de la canne � sucre, de la chaufferie (eau de purge des chaudi�res) et de l'�puration du jus aux postes d'�vaporation et de cuisson (exc�dent d'eau de condensation et eaux de nettoyage), du raffinage (eau de r�g�n�ration des �changeurs d'ions), de la fabrication d'alcool, de levure, de papier ou de panneaux agglom�r�s (si la bagasse et la m�lasse sont transform�es dans l'entreprise m�me), nettoyage de la cour et eaux pluviales.
- Rejets dans l'atmosph�re provenant du b�timent des chaudi�res (gaz r�siduaires r�sultant de la combustion de combustibles solides, liquides ou gazeux), mati�res en suspension (suie et cendres volantes), de la pr�paration des mati�res premi�res, de l'extraction, de l'�puration et de la concentration du jus (ammoniac) ainsi que des r�actions biochimiques des composants organiques des eaux us�es dans les lagunes �tag�es (ammoniac et hydrog�ne sulfur�).
- D�chets solides r�sultant de la pr�paration des mati�res premi�res (terre, restes de plantes), du g�n�rateur de vapeur (cendres) et de l'�puration du jus (�cumes de filtration).

2.1 Culture, r�colte, stockage et nettoyage des mati�res premi�res

Le sol subit une importante d�gradation (voir p. 1) r�sultant des exportations d'�l�ments nutritifs, aggrav�e notamment par la monoculture pratiqu�e sur des ann�es (canne � sucre). Les principaux dommages sont les suivants:

- apports d'engrais et de produits phytosanitaires,
- perturbation du cycle biologique par compaction et salinification des sols, drainage, d�cimation des microorganismes.

Mesures de pr�vention dans le secteur agricole:

- exclusion des terres marginales de la culture ;
- analyse des propri�t�s physico-chimiques des sols, de la capacit� de r�tention en eau, des propri�t�s de drainage et de l'aptitude du sol � la culture (important pour les cultures irrigu�es) ;
- adaptation de la fr�quence des apports d'engrais et du dosage aux besoins des plantes ;
- choix raisonn� des produits phytosanitaires en fonction des organismes nuisibles � combattre et dosage appropri� ;
- mise en place de puits d'observation pour un contr�le permanent de la nappe phr�atique et de ses variations �ventuelles.

L'impact sur l'environnement lors de la r�colte et du transport des mati�res premi�res se limite essentiellement � la pollution de l'air r�sultant du br�lage de la canne � sucre (cendres volantes) et du salissement des voies d'acc�s. Pour la d�termination polarim�trique de la teneur en sucre des jus de betterave et de canne � sucre, on ne devrait plus utiliser de clarifiants plombif�res (solution aqueuse d'ac�tate de plomb), mais seulement du chlorure ou du sulfate d'aluminium, r�actifs non polluants.

Le stockage des betteraves est rarement source d'odeurs g�nantes, lesquelles sont plus fr�quentes dans le cas de la canne � sucre, surtout si elle est stock�e pendant plus d'une journ�e. De 10 � 20% de terre humide adh�rent normalement aux betteraves sucri�res � la livraison. En p�riode s�che, cette valeur peut redescendre � moins de 5%, mais elle peut �galement atteindre plus de 60% apr�s de fortes pluies continuelles. La quantit� de mati�res d�cantables issues de l'op�ration de d�pierrage et de lavage peut de ce fait passer de tout juste 7 kg � 80 kg par m³ d'eau si on compte 750% d'eau pour une betterave. La pollution de l'eau est de l'ordre de 200 � 300 mg DBO₅/l si elle n'est utilis�e qu'une seule fois. Cette valeur peut atteindre plus de 1 000 mg/l si des quantit�s importantes de sucre et d'autres composants des betteraves sont c�d�es � l'eau de lavage. Les eaux de lavage circulent de nos jours en circuit ferm�, elles sont �pur�es en continu dans des d�canteurs � raclage m�canique des boues et d�barrass�es des particules v�g�tales qu'elles renferment dans des tamis � mailles serr�es. Le recyclage d'une grande partie de l'eau de d�pierrage et de lavage permet de r�duire le volume des eaux us�es d'env. 30% � 50% par rapport aux betteraves. Sans cette r�duction, le traitement des eaux us�es serait pratiquement impossible. La boue concentr�e contenant le moins d'eau possible est utilis�e pour le remblaiement de d�pressions ou de bas-fonds, qui peuvent ensuite �tre cultiv�es. Afin d'�viter les odeurs g�nantes dues � l'activit� microbienne de l'eau de lavage, celle-ci est amen�e � un pH d'env. 11 avec la chaux r�siduaire des fours � chaux.

Le br�lage de la canne � sucre avant la r�colte est encore tr�s r�pandu. Son seul avantage est de faciliter le travail en cas de r�colte manuelle car le br�lage �limine toutes les parties s�ches des plantes et r�duit ainsi consid�rablement le volume de la r�colte. Le rendement et de ce fait le salaire des ouvriers est donc sup�rieur car le salaire � la t�che est calcul� sur la base non pas du poids de canne r�colt�e, mais par unit�s de longueur/rang�es. Cette m�thode a n�anmoins des inconv�nients: baisse de qualit� de la canne � sucre du fait des l�sions du tissu cellulaire et par voie de cons�quence risque accru d'infection au niveau des plaies ; destruction de substance organique ; d�gradation de la structure du sol en raison du dess�chement accru ; aggravation de l'�rosion, tout particuli�rement sur les terrains accident�s ; pollution de l'air par �mission de fum�e et de cendres volantes. On s'aper�oit qu'il est donc pr�f�rable, pour des raisons biologiques et �cologiques, de renoncer au br�lage des cannes � sucre.

Le pourcentage d'impuret�s de la r�colte d�pend directement de la technique employ�e, de l'�tat du sol et des conditions atmosph�riques. La canne coup�e � la main peut renfermer de 7 � 20% d'impuret�s contre 3 � 5% � la machine.

Si la canne est lav�e, il faut pr�voir de 3 � 10 m³ d'eau de lavage/t de canne � sucre (eau fra�che, exc�dent d'eau de condensation, eau de pr�cipitation et eau de lavage recycl�e).

Si l'exc�dent d'eau de condensation refroidie et l'eau de pr�cipitation ne sont pas recycl�s, ils peuvent �tre utilis�s int�gralement au lieu d'eau fra�che pour le lavage.

Cela permet de r�duire � la fois la consommation d'eau de la sucrerie et la pollution des eaux us�es. La DBO₅ oscille entre 200 et 900 mg/l selon le syst�me de lavage. Une s�paration pneumatique par voie s�che aurait pour effet d'�liminer dans une large mesure les impuret�s, ce qui rendrait un lavage de la canne superflu. Le traitement des boues et �cumes et les m�thodes de pr�vention des odeurs g�nantes sont les m�mes que pour la betterave sucri�re.

2.2 Broyage des mati�res premi�res et extraction du jus

Les dispositifs de broyage � rotation rapide (betterave � sucre), ainsi que les trains de moulins d'extraction (canne � sucre) sont particuli�rement bruyants. Le port de protections auditives individuelles est n�cessaire. Le d�gagement de poussi�res est particuli�rement intense � la r�ception et durant l'acheminement de la canne � sucre vers le train de moulins. Ces processus �tant automatis�s, ils ne constituent pas une g�ne directe pour les personnes.

Les produits interm�diaires de l'industrie sucri�re fournissent un terrain id�al � un grand nombre de micro-organismes. Ceux-ci trouvent en outre un milieu propice � leur d�veloppement, des �tapes de pr�paration des mati�res premi�res � celle de la cristallisation. Les risques de contamination microbienne sont particuli�rement grands lors de l'extraction du jus. M�me les mesures les plus s�v�res d'hygi�ne dans l'entreprise ainsi qu'une conduite optimale des processus ne peuvent rendre superflue l'utilisation de d�sinfectants. Une d�sinfection r�p�t�e par jet � haute pression aux emplacements les plus menac�s du train de moulins (maillons de cha�nes et �l�ments de liaison) n'a qu'une efficacit� limit�e, de l'ordre de 60% seulement de celle des biocides. Un traitement chimique peut par ailleurs avoir lieu durant le fonctionnement du moulin, tandis qu'un traitement � la vapeur n'est efficace qu'� l'arr�t. Une d�sinfection pouss�e risque d'entra�ner une d�perdition consid�rable de sucre et n'est donc pas d�fendable du point de vue de la rentabilit�. La formaline (solution aqueuse titrant env. 35% de formald�hyde) reste le produit le plus utilis� pour la d�sinfection des installations d'extraction. Elle est utilis�e par intermittence � une concentration d'env. 0,02 � 0,04% de la quantit� de mati�re premi�re trait�e. Durant les phases de traitement suivantes, la concentration de formald�hyde dans le jus diminue de plus en plus. On a des valeurs de moins de 1 mg/kg dans le jus clair ; dans le jus concentr�, on n'observe plus que des traces de formald�hyde. Dans le sucre blanc, on enregistre des taux de l'ordre de 0,10 mg/kg. Il est en tout cas certain qu'avec ce type de traitement, le formald�hyde est suffisamment �limin� du sucre pour que les r�sidus in�vitables du point de vue technique soient inactifs et inoffensifs. On trouve �galement des traces de formald�hyde dans les eaux de condensation qui proviennent de l'�vaporation et sont ramen�es au cycle d'eau de la sucrerie. La formaline, � laquelle on attribue une action canc�rig�ne, est certes controvers�e, mais on continue n�anmoins de l'utiliser en priorit� comme d�sinfectant dans l'extraction. Des produits de substitution, comme p. ex. les thiocarbamates, les compos�s ammonium quaternaires, les d�riv�s du cr�sol, le peroxyde d'hydrog�ne, etc., ont �t� test�s durant les derni�res ann�es. Leur pouvoir d�sinfectant est comparable � celui de la formaline si on les utilise dans des installations d'extraction. Les thiocarbamates, le cr�sol et le peroxyde d'hydrog�ne sont �galement �limin�s, comme la formaline, dans l'eau d'extraction durant le processus. On ne trouve donc plus que des traces de ces substances dans les pulpes. Les compos�s ammonium quaternaires en revanche sont adsorb�s de mani�re irr�versible ou pr�cipit�s avec d'autres substances organiques durant l'�puration du jus.

2.3. Epuration du jus

La boue de filtration des sucreries a une teneur en mati�re s�che de 50% � 60%. Selon le proc�d� d'�puration du jus, jusqu'aux trois quarts de cette mati�re s�che peuvent �tre constitu�s de carbonate de calcium, le reste �tant compos� en majeure partie de substances organiques. Dans les sucreries betteravi�res, cette boue est g�n�ralement ramen�e par pression � une teneur en mati�re s�che d'au moins 70%. Etant donn� sa richesse en phosphate et en azote, elle sert essentiellement d'engrais et pour la d�sacidification des sols au lieu de chaux. Dans les sucreries de canne, la boue est soit enlev�e par les planteurs, soit r�pandue directement sur les champs de l'usine. La forte teneur en prot�ines des �cumes de filtration d�shydrat�es de la canne � sucre (14 � 18%) permet de les utiliser comme aliment d'appoint dans l'�levage du b�tail. La s�paration des mati�res solides se fait presque exclusivement par passage dans des filtres rotatifs fonctionnant en continu et par passage cons�cutif dans des filtres � couches. Le volume d'eau de lavage obtenu est tellement faible qu'il peut �tre �vacu� avec le filtrat.

La substance la plus utilis�e dans l'�puration du jus est la chaux (CaO). Selon le proc�d� d'�puration, la consommation de chaux est d'env. 0,75 kg (d�f�cation) � 20 kg par tonne de mati�re brute (carbonatation double). La chaux et le dioxyde de carbone sont obtenus par cuisson de calcaire dans les fours verticaux chauff�s au coke des sucreries betteravi�res. Etant donn� les faibles besoins en chaux vive des sucreries de canne, sa production dans l'usine n'est pas rentable. Le gaz riche en CO₂ r�sultant de la fabrication de la chaux est compos� pour env. 35 � 40% de CO₂ et sinon de N₂. Si l'apport d'oxyg�ne est insuffisant, il peut y avoir formation de monoxyde de carbone (CO). Etant donn� que la temp�rature de cuisson est inf�rieure � 1200�C, il n'y a pas formation d'oxydes azotiques (NO_x). L'eau de lavage r�sultant de l'�puration des gaz (8 � 10 kg/kg de calcaire) ne renferme pas de substances organiques. Le concassage de la chaux d�gage des quantit�s importantes de poussi�res ; des s�parateurs de poussi�re sont donc n�cessaires. Pour les travaux effectu�s � proximit� directe du four � chaux, et notamment pour les travaux de nettoyage, le port de respirateurs est indispensable.

2.4 Evaporation, cristallisation et s�chage du sucre

Pour condenser les vapeurs s'�chappant du dernier �vaporateur et des cristalliseurs par �vaporation, il faut pr�voir, selon le type de condensation (individuelle ou centrale) env. 4 - 6 m³ d'eau de refroidissement/t de mati�re premi�re. Dans le circuit d'eau de refroidissement, le condensat mixte (eau de pr�cipitation), qui s'�chappe des condenseurs (condensation de vapeur) � une temp�rature de 40 - 50� C, doit �tre refroidi � 20� C max. dans des tours de refroidissement, des installations de graduation ou des bassins d'a�ration (n�bulisation). La charge polluante de l'eau de condensation d�pend des conditions techniques qui r�gnent au poste d'�vaporation et de cristallisation ainsi que dans l'installation de condensation. En installant des s�parateurs de jus de taille suffisante, il est possible de r�duire � un minimum la charge organique et la d�perdition de sucre dans le condensat mixte. Elle est de l'ordre de 30 � 150 mg/l DBO₅ dans les sucreries de sucre brut (transformation de la canne � sucre). Dans l'industrie sucri�re de la betterave, on obtient de nos jours des valeurs de 5 � 15 mg/l. L'�limination des incrustations dans les tuyaux des �vaporateurs et les autres surfaces de chauffe se fait par introduction d'une lessive de carbonate de soude � 5% et ensuite d'une solution d'acide chlorhydrique � 2 � 5%. Les acides et lessives utilis�s pour le nettoyage peuvent �tre neutralis�s et capt�s dans le circuit d'eau.

La poussi�re de sucre provenant des s�choirs � sucre ou des installations de d�poussi�rage d�fectueuses peut entra�ner une forte pollution de l'air. La poussi�re de sucre est non seulement nuisible � la sant�, mais �galement hautement explosible � partir d'une granulom�trie < 0,03 mm si le m�lange de poussi�re et d'air atteint une concentration situ�e � l'int�rieur des limites d'explosibilit� (env. 20 � 300 g/m³). 2 g/kg de sucre sont consid�r�s comme un faible d�gagement de poussi�re. La s�paration de la poussi�re se fait au moyen d'un �lectrofiltre sec ou d'un s�parateur par voie humide (laveur). Si la sucrerie n'a pas de s�parateur de poussi�re (anciennes fabriques de sucre de canne blanc), le port de respirateurs est de rigueur. Afin de limiter les risques d'explosion, on devra r�duire la concentration en pr�voyant une ventilation suffisante et prendre les mesures qui s'imposent pour emp�cher l'ignition (interdiction de fumer, pas de r�parations pouvant provoquer des �tincelles ou d�gager de la chaleur par friction, mise en place de mat�riel �lectrique pour atmosph�re explosible).

2.5 Fabrication de produits secondaires

Pulpes s�ches: L'eau �limin�e par essorage m�canique des cossettes est ramen�e dans le circuit d'extraction. Les pulpes sont g�n�ralement s�ch�es dans des s�choirs rotatifs (700 � 900� C) o� leur teneur en mati�re s�che passe de 25 � 90%. Comme gaz de s�chage, on utilise un m�lange des gaz de combustion (gaz naturel ou p�trole) et des gaz r�siduaires provenant de la g�n�ration de vapeur. Selon l'installation de s�chage utilis�e, il faut s'attendre � une �mission de gaz de 1,5 � 4,5 m³/kg de pulpes. La teneur en poussi�re des gaz �vacu�s du s�choir d�pend entre autres de la quantit� de m�lasse ajout�e et de la conduite du processus (temp�rature, dur�e de s�jour). La concentration de poussi�re dans le gaz brut est de 2 � 4 g/m³. Des concentrations de poussi�re de cet ordre de grandeur sont �galement possibles en aval du tambour de refroidissement, du poste d'agglom�ration, de l'installation d'ensachage et des dispositifs pneumatiques de manutention. Selon la conduite du processus, la concentration totale en carbone peut aller de 300 � 1200 mg/m³. La concentration de SO₂ apr�s l'installation de s�chage des pulpes d�pend entre autres du combustible utilis�, du proc�d� de s�chage et de la composition des pulpes. On a d�j� observ� des concentrations de jusqu'� 1 000 mg/m³ de SO₂ dans le gaz.

Extraction du sucre de la m�lasse: Moyennant des frais d'exploitation suppl�mentaires et un �quipement ad�quat, il est possible d'extraire le sucre encore contenu dans la m�lasse. L'eau de r�g�n�ration et de lavage r�sultant de cette op�ration est tr�s pollu�e et doit �tre �vacu�e s�par�ment si la concentration en chlorure de la totalit� des effluents est sup�rieure � 2 000 mg/l.

Transformation biotechnique de la m�lasse: La transformation biotechnique de la m�lasse de betterave a presque toujours lieu dans des installations ext�rieures � la sucrerie. Dans le cas de la canne � sucre, elle est en revanche fr�quemment partie int�grante de la sucrerie et donne des effluents fortement charg�s. Par fermentation, il est possible, � partir de la m�lasse de fabriquer de la levure, de l'�thanol, de l'acide citrique, etc. La charge polluante apr�s la fabrication de la levure de boulangerie est de l'ordre de 156 kg DCO/t de m�lasse ou de 187 kg/t de levure de boulangerie. La distillation laisse un r�sidu appel� vinasse. La vinasse, qui contient une forte proportion d'eau (jusqu'� 96%), peut servir pour l'alimentation du b�tail (env. 501 l/jour et b�te). Etant donn� que l'�limination de ces substances difficilement d�gradables par les m�thodes d'�puration classiques entra�nerait des frais disproportionn�s, les effluents de la fabrication de la levure doivent dans une large mesure �tre �pur�s biologiquement et ensuite autant que possible �tre utilis�s dans l'agriculture. Ces effluents ne doivent en aucun cas �tre d�vers�s dans le milieu r�cepteur, m�me apr�s une �puration biologique. Etant donn� que les conditions climatiques r�gnant dans les pays o� la canne � sucre est cultiv�e favorisent l'eutrophisation des cours d'eau, l'�puration des eaux us�es devrait r�pondre � des crit�res rigoureux.

2.6 Alimentation en �nergie

Pour la transformation de 1 t de betteraves en sucre blanc, on a besoin d'env. 300 � 400 kg de vapeur et de 35 � 40 kWh d'�nergie �lectrique. Chaque sucrerie doit �tre �quip�e d'installations de g�n�ration de vapeur et d'�nergie �lectrique (production combin�e de chaleur et d'�lectricit�). Les sources d'�nergie primaire utilis�es sont le p�trole, le gaz et le charbon. Une �puration des �missions gazeuses s'impose si elles d�passent les seuils prescrits.

Pour la transformation de la canne � sucre (entra�nement du moulin � cylindres par des turbines � vapeur), les besoins en vapeur et en �nergie �lectrique sont de l'ordre de 550 kg de vapeur/t de canne � sucre (fabrication de sucre brut) ou de 625 kg de vapeur/t de canne � sucre (fabrication de sucre blanc) et de 35 � 40 kWh d'�nergie �lectrique/t de canne � sucre. Le pouvoir calorifique moyen de la bagasse (env. 50% d'humidit�) est de l'ordre de 8 400 kJ/kg (pouvoir calorifique moyen du p�trole env. 42 000 kJ/kg). La bagasse r�sultant de la fabrication du sucre suffit � couvrir les besoins en �nergie de la sucrerie. La combustion incompl�te de la bagasse (teneur en eau > 50%) se traduit par une augmentation des �missions de cendres volantes et de particules de carbone.

Pour la mise en route de la sucrerie en d�but de campagne, il faut recourir � d'autres sources d'�nergie. Si la sucrerie est �quip�e d'une raffinerie, il peut �galement s'av�rer n�cessaire de compl�ter la bagasse par d'autres combustibles. Une chauffe d'appoint est �galement n�cessaire si l'installation reste arr�t�e pendant des p�riodes prolong�es. L� o� la bagasse est utilis�e comme mati�re premi�re pour la fabrication de papier ou de panneaux agglom�r�s, on devra renoncer compl�tement � utiliser la bagasse et opter pour d'autres combustibles.

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