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Les technologies propres

Fiche no 5 - Secteur des pâtes et papiers /
Produits hygiéniques

Autres exemples d'application de technologies propres

Des milliers de mètres cubes d’eau économisés annuellement, un effluent réduit et beaucoup moins contaminé, de l’air plus pur et un volume de déchets beaucoup plus modeste constituent les bienfaits des diverses initiatives prises par Kimberly-Clark de Saint-Hyacinthe. La Compagnie réalise des bénéfices intéressants en alliant l’expansion de l’usine et le développement technologique et ce, en concordance avec la protection de l’environnement.

NB: Cette fiche a été réalisée avec la collaboration de Kimberly-Clark et publiée en 1991.


Kimberly-Clark, un fabricant de produits hygiéniques

Depuis 1958, Kimberly-Clark de Saint-Hyacinthe ne cesse de prendre de l’expansion et se maintient à la fine pointe de la technologie, à la fois pour satisfaire la demande de nouveaux produits et pour diminuer l’impact de ses activités sur l’environnement. L’usine produit actuellement des serviettes hygiéniques et des couches jetables vendues partout au Canada. Environ 500 personnes y travaillent et l’usine est en activité 24 heures par jour, 7 jours par semaine.

Le département des serviettes hygiéniques, source de pollution de l'air

La fabrication des serviettes hygiéniques requiert, comme principale matière première, de la pâte de bois séchée en rouleau. Celle-ci doit être déchiquetée et cette étape entraîne le rejet de fibres de cellulose dans l’air. Pour remédier à cette situation, Kimberly-Clark avait d’abord opté pour un système d’épuration d’air à voie humide mais cette solution s’est avérée peu satisfaisante.

Inconvénients du système d’épuration d’air à voie humide :

  • présence toujours importante de fibres résiduelles dans l’air après le traitement ;
  • faible recirculation de l’air traité, donc perte d’énergie ;
  • impossibilité de récupérer et de valoriser les fibres ;
  • transfert de la pollution de l’air à l’eau : rejet important de fibres à l’égout ;
  • consommation et rejet importants d’eau : 60 m3/d ;
  • possibilité d’inondation en cas de bris ;
  • corrosion de l’épurateur et de la toiture en tôle de la bâtisse à cause de l’humidité ;
  • entretien fréquent.

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Chez Kimberly-Clark, expansion et protection de l’environnement vont de pair

Consciente de cette situation et soucieuse d’y remédier, Kimberly-Clark profite de l’ajout d’un nouveau département de production de serviettes hygiéniques pour expérimenter un système d’épuration d’air à sec. Celui-ci comprend un filtre à tambour de 3 m de diamètre et d’une capacité de 1925 m3/min. Les fibres retenues par le filtre à tambour sont continuellement aspirées par les buses placées autour de celui-ci. Ce dispositif permet de récupérer, à lui seul, environ 55 kg de fibres de cellulose par jour.

Département de fabrication des serviettes hygiéniques

Cliquez pour agrandir - Département de fabrication des serviettes hygiéniques

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Buses
Buses servant à aspirer les fibres de cellulose retenues par le filtre à tambour

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Avantages du système d’épuration d’air à sec :

  • élimine définitivement l’utilisation de l’eau pour traiter l’air ; ainsi les fibres ne sont plus transférées de l’air à l’eau ;
  • réduit de 98 % la quantité de fibres dans l’air (environ 15 mg/m3 après le traitement, ce qui situe cette concentration sous la norme acceptée de 50 mg/m3) ;
  • améliore la qualité de l’air ambiant de l’usine ;
  • permet une plus grande recirculation de l’air épuré dans l’usine et, par conséquent, une économie appréciable d’énergie ;
  • permet de valoriser les fibres de cellulose récupérées ;
  • réduit la quantité de déchets et les frais reliés à l’enfouissement sanitaire ;
  • requiert un entretien minime (environ deux fois par année).

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Une technologie éprouvée est une technologie adoptée

Après une période d’essai concluante, la performance et les avantages de ce nouveau système d’épuration d’air à sec ont très vite été appréciés par Kimberly-Clark. À partir de 1980, la compagnie a remplacé, au fur et à mesure de l’expansion de l’usine, ses systèmes d’épuration d’air à voie humide par un système intégré d’épuration d’air à sec, éliminant ainsi les inconvénients que les premiers occasionnaient.

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Département de fabrication des couches jetables

Département de fabrication des couches jetables

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Le département des couches jetables : un triple problème de pollution

Le procédé de fabrication des couches engendre un triple problème de pollution : pollution de l’eau, de l’air et production de déchets. Abordons ces problèmes un à un et voyons comment la compagnie a su, encore une fois, démontrer son sens des responsabilités face à l’environnement en plus de trouver des solutions rentables et parfois globales pour y remédier.

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Récupération des fibres en suspension dans l’eau

Certaines étapes de la fabrication des couches nécessitent de l’eau dans laquelle se retrouvent des fibres de cellulose. Auparavant, cette eau contaminée était directement rejetée à l’égout. Kimberly-Clark, profitant de la mise en place d’une nouvelle ligne de production de couches, décide du même coup de traiter ses eaux usées. La compagnie recherche un système qui lui permettrait à la fois de traiter, récupérer et valoriser les fibres. Elle opte alors pour l’installation d’un filtre à courroie autonettoyant équipé d’une presse à vis

Filtre à courroie              Presse à vis
Filtre à courroie et Presse à vis
Le filtre à courroie retient près de 96 % des fibres de cellulose contenues dans l’eau de procédé des couches. La presse à vis essore les fibres qui sont par la suite récupérées dans un sac (environ 275 kg/d), puis vendues à un fabricant de carton.

La compagnie réussit ainsi à rentabiliser ses équipements de traitement et à respecter les objectifs de rejets prescrits par le ministère de l’Environnement du Québec.

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Récupération des fibres en suspension dans l’air

La fabrication des couches jetables requiert de la pâte de bois séchée en rouleau que l’on doit aussi déchiqueter dans un défibreur. De plus, une succion d’air maintient les couches sur une courroie mobile. Ces étapes entraînent le rejet de fibres de cellulose dans l’air. Motivée par l’expérience concluante du département des serviettes hygiéniques, Kimberly-Clark a décidé de munir, dès sa conception, le département des couches d’un système d’épuration d’air à sec. La compagnie a donc installé au-dessus du défibreur une hotte d’aspiration reliée à un filtre à tambour. L’air épuré est ensuite refroidi, filtré à nouveau et partiellement retourné dans l’usine.

Les fibres aspirées par la succion d’air permettant le maintien des couches sur la courroie sont d’abord dirigées vers le cyclone (voir la photo de la page couverture). Les plus longues, récupérées à la base de celui-ci, sont réintroduites dans le procédé. L’air contenant les fibres courtes restantes, à la sortie du cyclone, est de nouveau épuré par un autre filtre à tambour. Les fibres sont acheminées vers le collecteur à manches filtrantes décrit dans le chapitre « Solution globale pour les deux départements ».

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Valorisation des déchets solides

Compactage des retailles
Compactage des retailles de polyéthylène récupérées pour les vendre à un fabricant de produits en plastique.

Les différentes opérations de coupe des couches produisent des retailles et l’entreprise a toujours fait des efforts pour rechercher des solutions soit en minimisant ces retailles, en les réintroduisant dans le procédé ou en leur trouvant des débouchés internes ou externes.

Lors de la coupe finale et du contrôle de qualité, plus de 70 % des rejets sont valorisés ; une grande partie est en effet vendue à un fabricant de matériel hospitalier. Les autres rejets vont à l’enfouissement sanitaire, une solution que Kimberly-Clark se résigne à appliquer en dernier recours. La valorisation des rejets, en plus de lui rapporter des profits intéressants, évite à la compagnie des frais d’enfouissement sanitaire qui seraient beaucoup plus considérables.

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Solution globale pour les deux départements

L’esprit innovateur qui caractérise Kimberly-Clark se reflète notamment dans l’approche décloisonnée que la direction a adoptée face à ses deux départements (couches et serviettes hygiéniques) et dans la façon de valoriser leurs rejets. À titre d’exemple, les matières récupérées en provenance du département des couches représentent jusqu’à 35 % des matériaux nécessaires à la fabrication des serviettes hygiéniques. Approche commune pour valoriser les rejets
Compactage de fibres de cellulose
Le compactage quotidien d’environ 330 kg de fibres de cellulose provenant des deux départements permet de vendre ces blocs de fibres à un fabricant de savon, une autre façon de rentabiliser la protection de l’environnement.
Toujours soucieuse d’éliminer l’enfouissement sanitaire, la compagnie a également décidé de régler définitivement les problèmes reliés à la manutention des sacs contenant les fibres retenues par les filtres à tambour des deux départements. Elle a donc installé un système commun constitué d’un collecteur à manches filtrantes qui permet de recueillir les fibres et de les diriger dans un compacteur.

 

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Un effet d'entraînement !

L’usine de Saint-Hyacinthe a également remplacé progressivement dans les deux départements les pompes qui utilisaient de l’eau pour créer le vide d’air nécessaire au transport des fibres par des pompes à vide sans eau. Ces nouvelles pompes sont devenues standard dans la plupart des autres établissements de Kimberly-Clark.

Le système intégré d’épuration d’air à sec ainsi que la récupération et la valorisation des retailles de polyéthylène ont également été adoptés par plusieurs nouvelles usines de fabrication de couches de la multinationale. Elle envisage, pour plusieurs de ses établissements, la récupération et la valorisation des fibres dans un avenir rapproché.

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Des actions environnementales qui rapportent

Les mesures qu’elle a prises pour réduire, réemployer, traiter ou valoriser les rejets découlant de ses activités se sont révélées rentables. La compagnie a su amortir ses investissements en moins de deux ans en choisissant des équipements de traitement qui transforment des rejets en sous-produits vendables.

Sommaire des investissements

Systèmes ou équipements*

Coûts
($)

Le système intégré d’épuration d’air à sec incluant les filtres à tambour, le cyclone et le collecteur à manches filtrantes

125 000

Le compacteur de fibres

75 000

Le compacteur de polyéthylène

60 000

Le filtre à courroie et la presse à vis

115 000

Les pompes à vide sans eau

20 000

Total des investissements

395 000

* Achat et installation

 

Sommaire des économies

Buts recherchés

Technologies propres
ou mesures adoptées

Quantités
économisées ou
vendues
annuellement

Économies
annuelles
($)

Réduire la consommation d’eau Remplacement de l’épurateur d’air à voir humide du département des serviettes hygiéniques par un épurateur d’air à sec

15 000 m3

6 500*

Remplacement des pompes à vide utilisant de l’eau par des pompes sans eau 7 000 m3 3 000*
Retourner les matières recyclables dans le procédé Réutilisation des matières récupérées dans le département des couches pour la fabrication des serviettes hygiéniques

35 000 kg

35 000

Réutilisation des retailles de coupe des serviettes hygiéniques 18 000 kg 18 000
Valoriser les sous-produits Compactage des retailles de polyéthylène et vente à un fabricant de produits en plastique

7 900 000 kg

50 000

Vente des rejets de couches à un fabricant de matériel hospitalier 1 160 000 kg 130 000
Récupération des fibres au filtre à courroie et vente à un fabricant de carton 100 000 kg 3 000
Récupération des fibres au collecteur à manches filtrantes, compactage puis vente à un fabricant de savon 113 000 kg 20 000

Total des économies annuelles

265 000


* Économies en taxes d’approvisionnement en eau potable et d’épuration des eaux usées

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Des projets de recherche et de développement

Le dynamisme dont fait toujours preuve Kimberly-Clark en matière de protection de l’environnement est basé sur la participation du personnel. Les procédés et les opérations sont constamment remis en question. Les suggestions et les discussions ont donné naissance à des projets de recherche et de développement dont certains se sont réalisés et d’autres vont probablement aboutir à des applications concrètes dans un avenir rapproché.

Ainsi la compagnie projette :

  • d’acheminer au collecteur à manches filtrantes les fibres recueillies par le filtre à tambour d’un nouveau département de fabrication des serviettes hygiéniques ;
  • d’améliorer encore les systèmes de recirculation d’air épuré ;
  • de valoriser les retailles de finition et les serviettes hygiéniques rejetées ;
  • d’installer un second filtre, dont les mailles plus serrées enlèveraient les fibres restantes dans l’eau de procédé des couches, afin de recycler non seulement ces fibres mais également l’eau ;
  • de valoriser les retailles de sacs d’emballage.

Par les solutions concrètes qu’elle a déjà appliquées et les recherches qu’elle continue à faire, Kimberly-Clark réussit à prouver que la protection de l’environnement peut être rentable et que produire sans polluer est loin d’être utopique !

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