LIFE ZEUS est un démonstrateur français qui vise à apporter aux industriels des solutions efficaces dans l’utilisation de leurs ressources en eau en les réutilisant, démarche cruciale face aux effets du changement climatique.

Le projet LIFE ZEUS vise à apporter une solution pour pérenniser l’industrie agro-alimentaire face au réchauffement climatique, notamment en favorisant la réutilisation des eaux usées, tout en garantissant sa qualité. En optimisant l’utilisation des ressources en eau, le projet vise à réduire drastiquement les gaspillages, à prévenir la pollution et à promouvoir une utilisation durable de l’eau dans les industries.

Le projet Zeus a été initié en 2019 via un appel d’offres remporté par un groupement d’entreprises (voir encart ci-dessous). La solution est déployée dans l’usine de Monin à Bourges, le site démonstrateur du projet. Cette unité de production, construite en 2015, fabrique et embouteille des sirops et des mix de fruits. Dès sa conception, elle a été pensée pour l’économie des ressources, en particulier de l’eau. « Monin a conscience de l’importance stratégique de l’eau pour sa pérennité et pour les territoires desquels elle tire cette ressource, dans un contexte de modifications climatiques et d’augmentation constante de la pression sur la ressource », explique M. Ludovic Lanouguère, Chef de Projet LIFE ZEUS chez Monin.

Une approche inédite consistant en la séparation des flux et leur traitement spécifique

Une étude des différents flux et des différents usages menée en 2019 à Bourges, montre qu’au moins 80% des eaux usées industrielles traitées sont réutilisables à condition d’être en mesure de produire de l’eau apte au contact alimentaire. « La salubrité de l’eau est la condition essentielle pour sa réutilisation dans nos process », confirme-t-il encore.

L’approche inédite du projet Zeus consiste en la séparation des flux, leur traitement spécifique et leur valorisation. D’une part la réutilisation des flux salins et d’autre part la réduction de la consommation d’eau en réutilisant les effluents après traitement. Il vise à démontrer l’efficiente du procédé de recyclage avancé et la séparation des flux (eau/sels/nutriments) pour les régénérer et les réutiliser dans des proportions supérieures à 65 %. Ce projet disruptif est unique en France.

Un procédé précurseur de recyclage des effluents d’une qualité alimentaire

Dans cette usine, l’eau est utilisée pour deux postes différents. La première, en tant qu’ingrédient produit, est d’un usage déficitaire par nature, car l’eau est consommée. Le projet Zeus se concentre sur la seconde utilisation, pour les usages du process, par exemple pour le nettoyage et le rinçage des tuyauiteries et pompes. Cette eau industrielle génère des effluents qui, traités, sont réutilisés à 80 % grâce au nouveau procédé. En quoi consiste ce procédé innovant ?

Deux prototypes de filtration membranaire sont intégrés aux deux flux de l’usine : c’est le démonstrateur LIFE ZEUS.

• L’un, ReGeCycle, est utilisé pour le traitement spécifique des flux salins d’adoucisseurs en vue de réutiliser les saumures concentrées en substitution du sel. Il affiche un rendement de 65 %.
• L’autre, R-Oasys est destiné au traitement des flux organiques qui met en œuvre une étape de micro-filtration, dont les membranes conçues dans un matériau éprouvé et fiable, mais jamais utilisé dans cette configuration. Puis une étape de nanofiltration basse pression permettant un traitement efficace des effluents sucrés, un traitement de finition de l’eau par osmose inverse. Les basses pressions et la perméabilité de l’ensemble permettront des performances énergétiques exceptionnelles. L’eau récupérée est stockée dans deux cuves, c’est à ce niveau que la désinfection par UV intervient.

La désinfection UV de l’eau, au cœur d’un process de traitement de l’eau

Abiotec a fourni fin 2023 deux nouveaux systèmes de désinfection de l’eau par UV.

• Le premier pour la boucle de distribution d’eau, qui est constituée des effluents de process traités la veille, pour un débit de 60 m3/h. L’appareil est équipé de 5 lampes UV et d’un capteur UV sélectif à 254 nm pour la surveillance permanente de la bonne émission UV.
• Le second pour la boucle de recirculation d’eau, le stockage des effluents résultants de la filtration en cours, pour un débit de 25 m3/h. L’appareil est équipé de 3 lampes UV et capteur UV.

Le traitement UV est utilisé pour maintenir la qualité microbiologique de l’eau des cuves. Cette eau recyclée est ensuite réutilisée pour le même usage. Même si elle n’est pas en contact direct avec les produits, Monin exige une qualité alimentaire afin de garantir la sécurité absolue de ses process.

Un projet global qui a vocation à être répliqué

Une analyse de cycle de vie du démonstrateur sera réalisée au cours du projet en considérant toutes les étapes afin de montrer l’intérêt du projet Zeus et de sa réplication dans d’autres secteurs. Les solutions visant à zéro rejet des liquides seront disséminées à terme dans les industries agro-alimentaires en France et en Europe.

Cette analyse prend en compte les effets de la filière Zeus sur l’approvisionnement de l’usine en eau potable et en sel, mais aussi le traitement des eaux résiduelles.

Un projet géré par un groupement d’entreprises et financé par l’Union Européenne

Le projet ZEUS LIFE est mené conjointement par Monin, leader mondial sur le marché des sirops pour professionnels, l’INSA (Institut National des Sciences Appliquées) de Toulouse, OIeau (Office international de l’eau) et Chemdoc Water Technologies, spécialiste des technologies de filtration membranaire et de la chimie de l’eau. Abiotec, spécialiste des traitements UV pour l’eau, a fourni deux appareils UV pour l’une des phases du processus test mis en place sur le site démonstrateur du projet chez Monin à Bourges.

LIFE ZEUS, pour sa contribution la promotion d’une utilisation responsable de l’eau dans les industries agroalimentaires, ce qui bénéficie à la fois à l’environnement et à la durabilité à long terme de ces secteurs économiques, a reçu le financement du programme LIFE de l’Union Européenne.