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Gestion des rejets

Réduire la charge polluante

La charge polluante constituée par les solutions de détartrage est très importante. Elle est constituée principalement d’eau. C’est, dans un premier temps, par une meilleure gestion des flux d’eau en cave que la maîtrise de la charge polluante sera possible, en :

  • Limitant l’impact de la charge polluante et donc préservant la qualité du milieu naturel
  • Limitant la consommation d’eau

Outre les répercussions environnementales, l’optimisation de cette charge a également un impact économique, en :

  • Réduisant la facture d’eau
  • Réduisant la facture liée à la gestion des effluents en aval (infrastructures, fonctionnement, maintenance)
  • Optimisant le traitement épuratoire des effluents vinicoles

La sensibilisation du personnel est un facteur important pour réduire les consommations d’eau sans remettre en cause la qualité du détartrage. Ne pas laisser un robinet ouvert inutilement (par l’utilisation de pistolet à arrêt automatique), réaliser des pré-nettoyages à sec, contrôler les installations pour chasser les fuites masquées ou visibles, sont autant des gestes élémentaires permettant l’économie de l’eau. Le résultat est avant tout lié au souci permanent du personnel d’encadrement de limiter le gaspillage. Le suivi des consommations est fortement recommandé pour prévenir toute surconsommation.

Réduire le volume d’eau et la charge polluante, consiste également à optimiser la procédure mise en place : nature et concentration du produit, temps de contact, température, importance de l’effet mécanique. Ces paramètres ont déjà été présentés et on insistera juste sur l’utilisation d’eau chaude au prélavage, la bonne adéquation du système d’arrosage avec le volume de la cuve et l’importance du contrôle de rinçage.

L’utilisation du canon à mousse pour les surfaces ouvertes (et parties verticales en particulier) est un outil qui permet de réduire de façon significative les volumes d’effluents et d’eau surtout (pour le rinçage notamment).

Le recyclage des solutions alcalines de détartrage réduit les volumes d’effluents toxiques à traiter copyright MatéVi
Le recyclage des solutions alcalines de détartrage réduit les volumes d’effluents toxiques à traiter.

Une réduction importante de la charge polluante peut être obtenue par une récupération de la solution de détartrage, associée à un recyclage du tartre (photo ci-contre). Cette méthode consiste à utiliser une solution de détartrage, spécialement mise au point, afin d’obtenir une dissolution importante du bitartrate. 

D’un point de vue pratique, la concentration de la solution en bitartrate, inversement proportionnelle au potentiel de dissolution, est suivie par densité.

Le recyclage du bitartrate est réalisé selon une méthode mise au point par J-P. Faure. Dans le liquide de détartrage, la première précipitation sous forme de tartrate acide de potassium est effectuée par acidification (acide sulfurique) du milieu, jusqu’à un pH de 3,56.

La solution à traiter est placée dans une cuve d’agitation pendant 1 heure, puis suit une décantation de 12 heures. Les cristaux sont alors récupérés et séchés. Le surnageant qui contient encore plus de 20 g d’acide tartrique est traité par une distillation. Ces jus sont acidifiés puis un lait de carbonate de calcium est ajouté. Cette acidification permet de former du sulfate de calcium, indispensable à la récupération de la moitié de l’acide tartrique non précipité par le carbonate de calcium. Les cristaux de tartre de calcium récupérés sont essorés puis séchés.

Ce type de recyclage et récupération doit être privilégié pour les caves de taille importante. A l’échelle du chai plus petit, cette récupération passe par des centres de collecte locale ou régionale.

Le recyclage des emballages vides de solutions commerciales détartrantes, est un moyen supplémentaire de maîtriser les effluents. 

Le dernier facteur important qui influence la charge polluante, par l’aptitude à la formation et adhésion de tartre, est la nature du matériau. Ainsi, l’importance de l’entartrage dépend de la nature de la surface (tableau 5) et de son état de surface.

Tableau 5 : Aptitude au détartrage des différents revêtements de cuve

Les cuves en béton brut et en bois retiennent fortement le tartre. Les volumes d’eaux nécessaires au prélavage et les flux de pollution sont conséquents, d’autant plus qu’une opération de détartrage sera nécessaire.

Les dépôts sont plus faibles sur les cuves en Inox B2 (inox couramment utilisé dans la filière) et en fibre de verre, mais un détartrage s’impose souvent. Le revêtement époxy s’entartre facilement mais le décollement est facile : les eaux de lavage et flux sont importants, mais le détartrage n’est pas nécessaire. L’électropolissage de l’inox limite fortement l’entartrage : les volumes d’eau et les flux de pollution sont très faibles et le détartrage n’est pas nécessaire.

Cuve entartrée, copyright MatéVi
Cuve entartrée

Pollution générée en fonction du mode de détartrage

Quelle technique de détartrage choisir ?

Le maintien d'un bon niveau d'hygiène vinaire par désinfection nécessite un détartrage préalable. Le choix du mode de détartrage doit répondre à plusieurs critères :

  • Efficacité
  • Sécurité du personnel
  • Protection de l'environnement
  • Coût de fonctionnement

Pour quantifier la pollution rejetée, des mesures ont été réalisées par les Chambres d'Agriculture de Dordogne et de Gironde lors de 35 opérations de lavage dans 10 exploitations vinicoles. 

Modes de détartrage étudiés

Les observations ont porté sur 3 modes de détartrage :

  • Chimique (solutions de détartrage à base de soude)
  • Eau chaude sous pression (HP)
  • Eau chaude micronisée (laveur haute pression à une température supérieure à 100 °C)

 Les mesures ont été réalisées sur des cuves en inox afin de limiter le nombre de mesures et disposer d'un support acceptant les techniques de détartrage utilisées.

Définitions :

DCO : Demande Chimique en Oxygène = Quantité d'oxygène nécessaire à l'oxydation par voie chimique des éléments oxydables, d'origine organique ou minérale, présents dans l'effluent.
MES : Matières En Suspension = Quantité de particules solides contenues dans l'effluent et pouvant être retenues par filtration.

Efficacité des modes de détartrage :

Mode de détartrage

Nb de cuves détartrées

Nb de cuves détartrées à 100 %

Soude

16

16

Eau chaude sous pression

11

9

Eau chaude micronisée

10

6

Parmi les 3 modes de détartrage étudiés, seule la soude a permis d'obtenir un détartrage complet des cuves. L'efficacité des autres modes de détartrage a été plus ou moins bonne suivant la quantité et l'adhérence du tartre.

graphique : durée du détartrage en minutes par hL de cuverie, copyright MatéVi
Durée du détartrage en minutes par hL de cuverie

Durée du détartrage (en minutes par hL de cuverie)

Le détartrage est plus rapide lorsque l'on utilise des solutions alcalines. Avec de l'eau chaude micronisée, les durées d'opération sont les plus importantes, mais avec peu d'intervention manuelle contrairement au détartrage à l'eau chaude sous pression.

graphique : volume d'eau utilisé par hL de cuverie, copyright MatéVi
Volume d'eau utilisé par hL de cuverie

Volume d'eau utilisé par hL de cuverie

Avec la soude, le volume d'eau n'est pas lié, comme pour les autres techniques, à la durée du détartrage. Il est défini au départ par l'utilisateur en fonction de la capacité du circuit. Si l'on utilise de l'eau chaude sous pression ou de l'eau chaude micronisée, les durées de fonctionnement importantes conduiront à des consommations d'eau élevées.

graphique : pollution exprimée en DCO rejetée par hL de cuverie, copyright MatéVi
Pollution exprimée en DCO rejetée par hL de cuverie

Pollution exprimée en DCO rejetée par hL de cuverie

La soude qui dissout le tartre génère la plus forte pollution. Avec les 2 autres modes de détartrage, une partie importante du tartre est récupérable sous forme solide dans les eaux de lavage.

graphique : matières en suspension rejetées par hL de cuverie, copyright MatéVi
Matières en suspension rejetées par hL de cuverie

Matières en suspension rejetées par hL de cuverie

La dissolution du tartre dans la soude conduit à des effluents contenant très peu de particules solides. Le détartrage à l'eau chaude sous pression avec un fort effet mécanique donne des eaux de lavage chargées en éléments solides.

détartrage à la soude d'une cuve inox copyright MatéVi
Détartrage à la soude d'une cuve inox

Conclusion

Le choix du mode de détartrage doit être effectué en fonction du niveau d'hygiène recherché mais aussi du respect de l'environnement et plus particulièrement de la ressource en eau.

La soude permet un détartrage complet avec des temps de travail et des volumes d'eau utilisés faibles. La dissolution du tartre génère des flux de pollution importants. La dangerosité du produit nécessite que des mesures de protection du personnel soient prises et qu'un rinçage soigné des cuves soit effectué (vérification au papier pH).

détartrage à l'eau chaude sous pression copyright MatéVi
Détartrage à l'eau chaude sous pression

Le détartrage à l'eau chaude sous pression est une opération physiquement pénible qui demande beaucoup de main d'œuvre. Le détartrage est parfois incomplet. La récupération du tartre sous forme solide dans les eaux de lavage permet de limiter la pollution rejetée et de valoriser le tartre récupéré.

détartrage à l'eau micronisée copyright MatéVi
Détartrage à l'eau micronisée

L'utilisation, pour le détartrage, d'eau chaude micronisée produite par un laveur à eau sous pression évite l'intervention manuelle dans la cuve. Le détartrage est souvent imparfait. Là aussi une partie du tartre est récupérable sous forme solide et valorisable.

Pour diminuer l'impact du détartrage sur l'environnement, il faut : 

Récupérer le tartre sous forme solide dans les eaux de détartrage et sa valorisation par des filières spécialisées (ECO-TARTRES®) pour le détartrage à l'eau chaude sous pression ou micronisée. 

Par le choix des produits, le respect des concentrations préconisées, la récupération et la valorisation des jus de détartrage par la filière ECO-TARTRES® pour le détartrage à la soude.

ATTENTION
Le détartrage ne doit pas détériorer le matériau ou le revêtement intérieur de la cuve.

Type de cuve

Eau chaude
sous pression

Eau chaude micronisée

Solutions
alcalines
Soude ou potasse

Solutions
alcalines
Carbonate ou phosphate

Inox

Oui

Oui

Oui

Oui

Revêtement époxy

Non
Risque de décollement

Non

Non

Oui

Résine + fibre de verre

Non
Risque d'arrachage des fibres

Oui

Oui

Oui

Bois

Oui

Oui

Oui

Oui

Béton brut

Oui

Oui

Oui

Oui