Ce qui distingue les eaux usées de tannerie
Les eaux usées de tannerie sont traitées en filière étagée : oxydation des sulfures et précipitation du chrome dans le bassin d'égalisation, clarification primaire (DAF — flottation à air dissous — ou lamellaire), traitement biologique (SBR ou MBR — bioréacteur à membrane) ciblant DCO/DBO/N-NH₃, puis affinage sur charbon actif ou OI pour la réutilisation. Une installation bien conçue en 2026 atteint typiquement >95 % d'abattement de DCO, <2 mg/L de chrome total et <10 mg/L de sulfures, conformément aux BAT-AEL de la directive IED de l'UE et aux normes de rejet CPCB indiennes pour les tanneries.
Une tannerie intégrée génère 30–80 m³ d'effluent par tonne de peaux brutes, avec une DCO de 5 000–10 000 mg/L, une DBO de 2 000–4 000 mg/L, des MES de 2 000–6 000 mg/L, un chrome total de 50–200 mg/L, des sulfures de 50–500 mg/L et un N-NH₃ de 100–300 mg/L (moyennes de pollution des tanneries UNIDO). Quatre familles de contaminants déterminent tous les choix de procédé en aval :
- Sulfures dissous — toxiques au-delà de >10 mg/L, susceptibles de dégager du H₂S à pH <9, et inhibiteurs des bactéries nitrifiantes au-delà de 30 mg/L.
- Chrome trivalent, Cr(III) — à précipiter sous forme de Cr(OH)₃ vers pH 8,0–8,5, jamais oxyder en Cr(VI), cancérogène et déclencheur des limites de rejet dans toutes les normes majeures.
- Salinité élevée du picklage — TDS 5 000–25 000 mg/L, chlorures 4 000–15 000 mg/L ; réduit l'efficacité de la nitrification biologique de 30–50 % et impose un SRT plus élevé.
- Couleur et tanins récalcitrants — les bains de retannage végétal et au chrome produisent 500–2 000 unités Pt-Co qui traversent les boues activées conventionnelles presque intactes.
Même après affinage biologique, le TDS résiduel (2 000–6 000 mg/L) et les chlorures (3 000–8 000 mg/L) restent les paramètres déterminants de tout schéma de réutilisation (Springer 2025). C'est pourquoi le schéma de conception ci-dessous s'achève par une étape dédiée d'OI/affinage, et non par un clarificateur.
Composition des eaux usées de tannerie : référentiel d'influent 2026
Le tableau ci-dessous est celui qu'un ingénieur doit coller dans une note de bases de conception. Les valeurs fusionnent les profils de pollution des tanneries UNIDO et les normes indiennes CPCB pour tanneries (mise à jour 2020) — elles couvrent une usine intégrée type pratiquant à la fois le wet-blue et le cuir fini.
| Paramètre | Composite brut | Rivière (trempage/chaulage) | Tannerie (chrome/végétal) | Finissage |
|---|---|---|---|---|
| pH | 8–12 | 11–13 | 2,5–4,5 | 6–9 |
| DCO (mg/L) | 3 000–10 000 | 8 000–20 000 | 4 000–8 000 | 1 000–3 000 |
| DBO (mg/L) | 1 500–4 000 | 3 000–6 000 | 1 500–3 000 | 400–1 200 |
| MES (mg/L) | 2 000–6 000 | 4 000–10 000 | 1 000–3 000 | 500–1 500 |
| Cr total (mg/L) | 50–200 | <10 | 500–2 000 (flux chrome) | <20 |
| Sulfures (mg/L) | 100–500 | 500–2 000 | <20 | <10 |
| TDS (mg/L) | 8 000–25 000 | 5 000–15 000 | 15 000–40 000 (picklage) | 2 000–6 000 |
| Chlorures (mg/L) | 4 000–15 000 | 1 500–4 000 | 10 000–30 000 | 1 000–3 000 |
| N-NH₃ (mg/L) | 100–300 | 50–150 | 50–200 | <50 |
| Huiles et graisses (mg/L) | 200–1 000 | 200–800 | <200 | 100–500 |
| Couleur (Pt-Co) | 500–2 000 | 300–800 | 1 000–5 000 | 200–800 |
La seule amplitude de pH — trempage/chaulage à pH 12+, déchaulage-confitage à pH 8, picklage à pH 2–3 — suffit à tuer un étage biologique non protégé en quelques heures. L'égalisation est donc non négociable et doit être dimensionnée pour 12–24 h de rétention. La collecte séparée du chrome est tout aussi importante : un réacteur dédié de précipitation du chrome sur le flux de tannage récupère 60–80 % du Cr sous forme de boues commercialisables et empêche la charge chrome de tuer la biologie.
Étape 1 — Prétraitement : dégrillage, égalisation, oxydation des sulfures et précipitation du chrome
Commencez par un dégrilleur mécanique rotatif à mailles de 3–6 mm sur le flux combiné pour extraire poils, chairs et gros solides avant qu'ils n'atteignent les pompes ou les buses DAF. Les dégrilleurs coûtent 8 k$–25 k$ installés à cette échelle et réduisent la charge de sables en aval de 60–70 %.
Vient ensuite l'égalisation, dimensionnée pour un HRT de 12–24 h avec agitateurs mécaniques de 4–6 W/m³. Dans le bassin d'EQ lui-même, l'aération de surface (ou l'injection d'O₂ pur à 1,5–2,0 mg O₂ par mg S²⁻) oxyde 40–60 % des sulfures entrants en thiosulfate et sulfate, avec catalyseur manganèse ou H₂O₂ pour pousser la réaction. Un système de dosage chimique piloté par automate (PLC) maintient le pH entre 7,5 et 8,5 malgré les variations journalières — la plage où oxydation des sulfures et biologie aval donnent le meilleur de leurs performances.
La précipitation du chrome s'effectue dans un réacteur dédié. Montez le pH à 8,0–8,5 avec NaOH (ou MgO si une boue de solubilité plus faible est acceptable), dosez un polyélectrolyte anionique à 2–5 mg/L, et envoyez le flux vers un clarificateur lamellaire haute efficacité pour la précipitation du chrome. Un réacteur bien réglé récupère 60–80 % du Cr sous forme de boues filtrables au filtre-presse à 30–35 % de siccité ; le trop-plein clarifié rejoint la filière biologique principale avec un Cr total déjà typiquement inférieur à 5 mg/L. Pour les sites qui ne peuvent pas accepter des boues de sulfures métalliques, le dosage de NaHS ou l'oxydation au H₂O₂ côté sulfures convertit S²⁻ en sulfate soluble — pas de boues, mais un OPEX réactifs plus élevé (≈ 0,06–0,10 $ par m³ traité).
Étape 2 — Clarification primaire : DAF (flottation à air dissous) ou lamellaire pour les flux de tannerie à forte charge solide
La clarification primaire protège l'étage biologique des chocs de MES et d'huiles. Le choix entre DAF et lamellaire est dicté par les solides flottants et la teneur en huiles et graisses, pas seulement par les MES.
| Paramètre | DAF (ZSQ) | Clarificateur lamellaire |
|---|---|---|
| Meilleur influent | Huiles et graisses >200 mg/L, solides flottants élevés | MES 1 000–3 000 mg/L, huiles et graisses <200 mg/L |
| Charge superficielle | 5–15 m/h | 20–40 m/h (emprise réelle 1/3 du DAF) |
| HRT | 20–30 min | 45–90 min |
| Dose de polymère | 3–8 mg/L (cationique) | 2–5 mg/L (anionique) |
| Abattement MES | 70–85 % | 55–75 % |
| Abattement huiles et graisses | 80–95 % | 40–60 % |
| Siccité flottat/boues | 3–6 % MS flottat | 2–4 % MS sous-verse |
| Emprise (pour 50 m³/h) | ~12 m² | ~4 m² |
Un système DAF série ZSQ pour la clarification primaire de tannerie s'impose lorsque les flottants de rivière dominent — cas typique du travail des peaux entières. Un clarificateur lamellaire l'emporte sur les économies de réactifs et l'emprise lorsque le flux est surtout un précipité chimique issu du réacteur chrome. De nombreuses conceptions 2026 combinent les deux : lamellaire sur la boucle de précipitation du chrome, DAF sur l'effluent biologique combiné pour l'affinage.
Étape 3 — Traitement biologique : choisir entre SBR, MBBR et MBR pour les charges de tannerie
Le traitement biologique est là où le profil tannerie sanctionne les conceptions conventionnelles : la salinité élevée inhibe la nitrification, les sulfures inhibent les nitrifiants au-delà de 30 mg/L de H₂S libre, et les résidus de couleur/tanins ne sont pas biodégradables à un SRT normal. Les trois configurations viables ont chacune un créneau défendable.
| Paramètre | BAC / SBR | MBBR (IFAS) | MBR (PVDF immergé) |
|---|---|---|---|
| SRT (jours) | 20–30 | 15–25 (biofilm support) | 30–60 |
| MLSS (mg/L) | 4 000–6 000 | 3 000–5 000 (en suspension) + biofilm | 8 000–12 000 |
| HRT (heures) | 24–48 | 18–30 | 12–24 |
| Abattement DCO | 85–92 % | 88–94 % | 94–98 % |
| Abattement N-NH₃ | 70–80 % (sensible à Cl⁻ >8 000 mg/L) | 80–90 % (protection par biofilm) | 90–97 % |
| MES de l'effluent | 30–80 mg/L | 30–80 mg/L | ≤5 mg/L |
| Emprise vs BAC | 1,0× | 0,5–0,7× | 0,4× |
| Nettoyage membranaire | n.a. | n.a. | tous les 6–12 mois, CIP |
| OPEX vs SBR | 1,0× | 0,95–1,1× | 1,5–2,0× |
Pour les installations de moins de 100 m³/j, le SBR reste l'option au CAPEX le plus bas et tolère les à-coups hydrauliques journaliers d'une tannerie. Pour 100–500 m³/j avec des chlorures entre 6 000 et 10 000 mg/L, un MBBR en configuration IFAS intégrée offre le meilleur équilibre — les supports de biofilm protègent les nitrifiants du choc salin, et il n'y a pas de boucle de recirculation des boues à gérer. Pour les usines visant la réutilisation d'eau ou un effluent strict (DCO ≤120 mg/L, Cr total ≤2 mg/L, MES ≤5 mg/L), un système MBR pour le traitement biologique de tannerie à modules plans PVDF immergés (0,1–0,4 μm) est le choix par défaut. Le module MBR série DF est dimensionné pour l'influent de tannerie et fonctionne à un flux de 12–18 LMH sous succion de –20 à –40 kPa. Les bases de la nitrification sur biofilm en charge saline sont traitées dans Qu'est-ce que le traitement IFAS des eaux usées ? Guide 2026 de procédé et de conception.
Étape 4 — Affinage et réutilisation : charbon actif, OI et abattement TDS/couleur
Le perméat MBR transporte encore 100–250 mg/L de DCO, 1 500–4 000 mg/L de TDS et 200–800 Pt-Co de couleur. Pour atteindre les cibles de réutilisation ou des normes de rejet strictes basées sur le TDS (le CPCB indien plafonne le TDS à 2 100 mg/L pour le rejet intérieur), la filière d'affinage compte autant que la biologie.
Pour le TDS et les chlorures spécifiquement, des travaux récents d'adsorption sur coques de café activées ont rapporté 72,73 % d'abattement de TDS et 77,88 % d'abattement des chlorures à pH 7,19, temps de contact 2,38 h et dose d'adsorbant 2,54 g/L (Springer 2025, Discover Materials). C'est une référence utile pour l'affinage à bas coût sur les petites installations qui ne peuvent pas justifier une OI complète. Un filtre multimédia anthracite, sable et grenat abaisse le SDI sous 3 en amont de toute membrane d'OI — faire tourner l'OI sur un perméat MBR non filtré est le moyen le plus rapide d'encrasser une membrane.
Pour une réutilisation d'eau de 70–90 %, faites fonctionner une OI eaux saumâtres à 65–75 % de conversion ; renvoyez le concentrat en tête du bassin d'EQ. Un système d'osmose inverse eaux saumâtres à cette échelle fonctionne typiquement à 10–15 bar de pression d'alimentation et ramène le TDS du perméat sous 200 mg/L, largement dans les limites de réutilisation pour le lavage de process. Pour les résidus de couleur et de tanins non biodégradables, une oxydation avancée Fenton ou O₃/H₂O₂ peut être déployée en flux latéral ciblé — mais comptez 0,15–0,30 $ par m³ de coût réactifs. Voir Coût d'exploitation d'un filtre à charbon actif : décomposition OPEX 2026 pour le détail OPEX de l'étage d'affinage.
Gestion des boues : filtre-presse à plateaux ou centrifugeuse pour les boues de tannerie
Les boues chromées du réacteur de précipitation sont classées déchets dangereux dans la plupart des juridictions — un enfouissement sécurisé ou un traitement thermique est requis, et l'étape de déshydratation détermine directement le coût d'élimination. Un filtre-presse à plateaux pour la déshydratation des boues de chrome atteint 30–35 % de siccité à faible dose de polymère (2–4 kg/t MS), est disponible de 1 à 500 m² de surface de filtration, et peut être automatisé par PLC pour les usines de plus de 200 m³/j. Pour les boues biologiques à fort volume et fonctionnement continu, une centrifugeuse décanteuse à 2 500–3 500 g avec 3–6 kg/t MS de polymère atteint typiquement 22–28 % MS — suffisant lorsque les boues sont non dangereuses et destinées au compostage ou à la co-incinération.
Conformité des rejets 2026 : comparaison des limites UE IED, Inde CPCB et Chine GB
Les trois juridictions ci-dessous couvrent la plupart des tanneries orientées export. Le tableau constitue un cahier des charges défendable pour un dossier réglementaire — notez que les BAT-AEL européennes sont des plages, pas des valeurs uniques, et l'exploitant doit démontrer la conformité au bas de la plage pour prétendre à un permis intégré.
| Paramètre | UE IED 2010/75/UE BAT-AEL | Inde CPCB tanneries (2020) | Chine GB 30486-2013 (rejet direct) |
|---|---|---|---|
| DCO (mg/L) | ≤250 | ≤250 | ≤100 |
| DBO (mg/L) | ≤25 | ≤30 | ≤25 |
| Cr total (mg/L) | ≤1 | ≤2 | ≤1,5 |
| Cr(VI) (mg/L) | ≤0,1 | ≤0,1 | ≤0,1 |
| Sulfures (mg/L) | ≤1 | ≤1 | ≤0,5 |
| N-NH₃ (mg/L) | ≤10 | ≤10 | ≤15 |
| TDS (mg/L) | non fixé | ≤2 100 (intérieur, ZLD) | non fixé |
| pH | 6–9 | 6,5–9,0 | 6–9 |
Ajoutez un générateur de dioxyde de chlore sur le perméat MBR (1,5–2,5 mg/L ClO₂, 20–30 min de contact) pour la conformité coliformes fécaux avant réutilisation ou rejet superficiel. Les dénombrements fécaux après MBR sont déjà typiquement <100 UFC/100 mL, donc la demande en ClO₂ reste modeste.
Référentiels de coûts 2026 : CAPEX et OPEX selon la taille d'installation
Utilisez le tableau ci-dessous pour un premier chiffrage. Le CAPEX couvre dégrillage, EQ, précipitation du chrome, clarification primaire, étage biologique, MBR (si spécifié), génie civil de base et mise en service. Ajoutez 35–50 % pour une filière complète de réutilisation (DAF + MBR + OI + UV/ClO₂).
| Taille d'installation | CAPEX (USD 2026) | OPEX (par m³ traité, base SBR) | OPEX (par m³ traité, base MBR) | OPEX avec réutilisation complète (MBR + OI) |
|---|---|---|---|---|
| Petite (10–50 m³/j) | 180 k$–650 k$ | 0,20–0,45 $ | 0,35–0,85 $ | 0,60–1,20 $ |
| Moyenne (50–250 m³/j) | 650 k$–3,2 M$ | 0,18–0,40 $ | 0,32–0,75 $ | 0,55–1,10 $ |
| Grande (250–1 000 m³/j) | 3,2 M$–12 M$ | 0,15–0,35 $ | 0,30–0,65 $ | 0,50–0,95 $ |
Trois postes d'OPEX dominent : la salinité de l'influent (ramène la durée de vie membranaire de 5 ans et plus à 2–3 ans au-delà de 15 000 mg/L Cl⁻), la charge en chrome (l'évacuation des boues chromées coûte 80–180 $ par tonne humide et un réacteur de précipitation mal réglé peut doubler ce volume) et les tarifs énergétiques (l'aération représente 50–60 % de l'OPEX en BAC et SBR ; le MBR monte à 60–70 % une fois le cross-flow/la suraération inclus). Un crédit de récupération du chrome de 0,04–0,12 $ par m³ traité compense environ 15–25 % de l'OPEX de gestion des boues lorsque le gâteau récupéré est vendu à un retransformateur de chrome. Pour la décomposition complète, voir Coût d'exploitation d'une station de traitement des eaux usées par m³ en 2026 : décomposition OPEX.
Questions fréquentes
Les eaux usées de tannerie peuvent-elles être traitées pour réutilisation ?
Oui. Un MBR suivi d'une OI eaux saumâtres atteint couramment 70–90 % de récupération d'eau sur l'effluent de tannerie ; le concentrat restant est recyclé vers le bassin d'égalisation, et le TDS du perméat descend sous 200 mg/L — largement dans les limites pour le lavage de process, l'irrigation (avec le bon profil de sels) ou l'alimentation chaudière après affinage.
Comment extraire le chrome des eaux usées de tannerie ?
Précipitez sous forme de Cr(OH)₃ en montant le pH à 8,0–8,5 avec NaOH ou MgO dans un réacteur dédié, dosez un polyélectrolyte anionique à 2–5 mg/L, puis clarifiez dans un clarificateur lamellaire ou une unité DAF. Les boues riches en chrome sont déshydratées à 30–35 % de siccité au filtre-presse et expédiées vers un enfouissement sécurisé ou un retransformateur de chrome. N'oxydez jamais le Cr(III) en Cr(VI) — c'est un cancérogène réglementé et la limite de rejet est d'un ordre de grandeur plus stricte.
Pourquoi le traitement biologique des eaux usées de tannerie est-il difficile ?
Quatre raisons : la salinité élevée du picklage inhibe la nitrification de 30–50 %, le sulfure libre est toxique pour les nitrifiants au-delà de 30 mg/L, les résidus de retannage végétal et au chrome sont largement non biodégradables, et les à-coups de pH/charge du cycle journalier dépassent couramment ce qu'un seul bassin égalisé peut pleinement tamponner. La réponse de conception est la récupération séparée du chrome, l'oxydation des sulfures en amont du bassin, et un MBBR ou un MBR pour la biologie.
Quelle est la meilleure technologie pour les petites tanneries (10–50 m³/j) ?
Un système compact A/O + décantation — l'unité enterrée intégrée WSZ de traitement des eaux usées — associée à un DAF pour la clarification primaire et un petit filtre-presse pour les boues. L'emprise enterrée limite le génie civil et les commandes PLC modulaires conviennent à une équipe d'exploitation de 2–3 personnes.
Combien coûte une station de traitement des eaux usées de tannerie en 2026 ?
Pour une petite installation de 10–50 m³/j, 180 k$–650 k$ ; pour une installation moyenne de 50–250 m³/j, 650 k$–3,2 M$ ; pour une grande installation de 250–1 000 m³/j, 3,2 M$–12 M$. Ajoutez 35–50 % si une filière complète MBR + OI de réutilisation est incluse. L'OPEX s'établit à 0,15–0,85 $ par m³ selon la configuration biologique, plus 0,25–0,55 $ par m³ si OI et nettoyages chimiques sont ajoutés. Voir le tableau de référentiel de coûts ci-dessus pour la décomposition complète.
