Sweco Belgium
Gestion de l’eau pour l’industrie pharmaceutique: de l’épuration à l’utilisation efficiente
Les soins de santé et les sciences de la vie sont essentiels à notre bien‑être. L’industrie pharmaceutique y joue un rôle clé en développant des médicaments et des traitements qui améliorent durablement la qualité de vie. Parallèlement, le secteur est confronté à des enjeux majeurs en matière de gestion de l’eau.
L’eau est un élément critique de nombreux procédés pharmaceutiques : fabrication des médicaments, nettoyage et désinfection des équipements, refroidissement ou encore production de vapeur. Garantir sa qualité, sa disponibilité et son efficacité d’utilisation est indispensable, tant pour maîtriser les coûts que pour respecter une réglementation stricte et des exigences environnementales élevées.
Sweco accompagne les entreprises pharmaceutiques tout au long de ce cycle, depuis l’épuration de l’eau de ville pour répondre aux exigences GMP jusqu’au traitement des eaux usées afin de satisfaire aux normes de rejet. Nos consultants conseillent également sur l’optimisation de l’utilisation de l’eau, notamment via la réduction et la réutilisation des flux, des leviers à la fois durables et économiquement pertinents.
Sweco dispose d’une solide expérience dans l’industrie pharmaceutique. Nos experts maîtrisent les exigences GMP applicables aux différents flux d’eau utilisés dans les procédés de fabrication, tels que le Water for Injection (WFI), la Clean Steam et l’eau purifiée (Purified Water – PW).
Les principaux défis liés à l’eau dans l’industrie pharmaceutique
Nos consultants spécialisés en gestion de l’eau sont régulièrement sollicités pour répondre à des questions très spécifiques, principalement autour de deux thématiques :
- les audits de l’eau,
- l’évaluation du rejet des eaux industrielles issues des stations d’épuration.
1. Audit de l’eau
Un audit de l’eau permet d’établir un inventaire détaillé de l’ensemble des flux d’eau d’un site pharmaceutique. Il constitue une étape clé pour toute stratégie d’économie et d’optimisation de l’eau.
Nos experts structurent cette démarche autour de plusieurs axes :
- Cartographie des flux d’eau : identification et analyse de tous les usages.
- Optimisation des technologies existantes pour une utilisation plus efficiente.
- Réutilisation des flux selon leur qualité et leur degré de pureté.
- Récupération de l’eau après traitement avancé.
- Récupération de la chaleur contenue dans les flux d’eau (production de vapeur, boucles à haute température, tours de refroidissement).
Qualité de l’eau et réutilisation
Pour les flux critiques tels que le WFI, la Clean Steam et l’eau purifiée, l’eau de ville constitue généralement le point de départ, en raison de sa qualité constante et de sa composition maîtrisée.
D’autres flux – eaux de pluie, rejets (rejects) ou eaux de process traitées – peuvent être valorisés pour des usages non critiques : black steam, rinçage, irrigation, usages sanitaires, nettoyage ou refroidissement. En fonction de l’application finale, Sweco propose des technologies de traitement adaptées, telles que :
- filtration membranaire classique,
- osmose inverse en circuit fermé (CCRO),
- évaporation,
- électrodialyse (particulièrement adaptée aux installations de plus petite taille et aux flux riches en sulfates et chlorures).
Des économies durables
La chaleur générée lors de certains procédés, comme l’évaporation, peut être récupérée. Les consultants « eau » de Sweco travaillent en étroite collaboration avec nos experts en énergie afin de maximiser la valorisation de la chaleur résiduelle, contribuant ainsi à la fois à la durabilité et à la réduction des coûts d’exploitation.
Étude de cas – Master plan eau pour un client bio‑pharmaceutique confidentiel
Sweco a accompagné ce client dans son objectif de réduction de 20 % de la consommation d’eau d’ici 2030 (référence 2015). Un audit de l’eau a permis d’identifier plusieurs leviers majeurs :
- Une balance hydrique complète s’est révélée indispensable : un écart de 23 % a été constaté entre l’eau de ville entrante et la consommation mesurée.
- La récupération de la black steam était inférieure aux standards attendus (70–90 %). Porter ce taux à 70 % permettrait une économie de 3,5 % d’eau de ville, et à 90 %, une réduction de 12,8 %.
- Sur l’eau hautement purifiée déminéralisée, seuls 25 % étaient utilisés pour le WFI, la Clean Steam et l’eau de laboratoire.
Sur cette base, Sweco continue d’accompagner le client dans la mise en œuvre de solutions concrètes.
2. Évaluation du rejet des eaux industrielles
L’évaluation des stations d’épuration est cruciale dans un contexte de renforcement des normes de rejet, d’augmentation des volumes produits et d’évolution des procédés industriels.
Sweco analyse l’impact des rejets sur les eaux réceptrices à l’aide du Wezertoets, développé par le gouvernement flamand en conformité avec la Directive‑cadre européenne sur l’eau. Nos experts appliquent également les Meilleures Techniques Disponibles+ (MTD+ / BBT+) pour garantir la conformité réglementaire.
Les solutions étudiées s’articulent autour de :
- Techniques d’élimination : le polluant est retiré de l’eau et transféré vers une autre phase (solide, liquide ou gazeuse). Exemples : oxydation chimique, précipitation chimique avec lait de chaux, cristallisation sur lit fluidisé (pellet) et échange d’ions.
- Techniques de concentration : le débit du flux pollué est réduit, mais la concentration en polluants augmente. Un traitement complémentaire est alors nécessaire. Exemples : nanofiltration, osmose inverse, CCRO, électrodialyse et pyrolyse.
- Mesures à la source :réduction à la source ou sur un flux partiel. Ces mesures requièrent souvent moins d’énergie, d’investissement et de suivi. Elles impliquent fréquemment le remplacement de certains produits chimiques.
À noter
Depuis juin 2025, le Wezertoets a été adapté, impliquant une réévaluation des rejets existants et des renouvellements de permis.
En tant que bureau de conseil en ingénierie et en conception, Sweco ne se limite pas à une simple évaluation. Partenaire indépendant, nous accompagnons nos clients de bout en bout, de la conception à la réalisation de nouvelles installations de traitement de l’eau, ainsi que dans la modernisation d’installations existantes. Cette approche s’appuie sur des équipes pluridisciplinaires intégrant les expertises en équipements, tuyauterie et systèmes électriques.
Étude de cas – Permis d’environnement pour un client bio‑pharmaceutique confidentiel
Pour obtenir un permis d’environnement, Sanofi a fait analyser quelles mesures MTD+ (BBT+) pourraient encore réduire les concentrations de chlorures et de sulfates dans le rejet.
- Les consultants « eau » de Sweco ont analysé différentes techniques d’élimination et de concentration, ainsi que des mesures à la source, afin de réduire de plus de 75 % la charge polluante actuelle. Les analyses ont examiné les avantages et inconvénients pratiques, ainsi que la faisabilité technique.
- Pour les solutions jugées réalisables, nos experts ont étudié la rentabilité, en considérant les coûts d’investissement et d’exploitation, les coûts directs et indirects, afin de calculer le temps de retour sur investissement.
- Enfin, la rentabilité a été confrontée à la faisabilité économique globale pour l’entreprise.
L’étude a abouti à deux préférences claires.
Pour la réduction des chlorures, la meilleure solution consiste à remplacer le chlorure ferrique par un aluminate.
Pour la réduction des sulfates, il est proposé de remplacer l’acide sulfurique par du CO₂.
Stratégie de gestion de l’eau : mesurer pour mieux décider
Dans un secteur soumis à des exigences élevées, les audits de l’eau et l’évaluation des stations d’épuration sont des piliers d’une stratégie de gestion de l’eau durable, performante et conforme. Sweco peut proposer ces analyses dans le cadre d’une étude intégrée unique.
Grâce à une approche multidisciplinaire, Sweco accompagne les entreprises pharmaceutiques sur trois axes clés :
- Qualité : une eau de très haute pureté pour les procédés critiques,
- Durabilité : une utilisation et une réutilisation optimisées de l’eau,
- Efficacité : des flux maîtrisés et une récupération intelligente de la chaleur.
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