Diverses sources confirment que la manière la plus courante de lutter contre la pollution des eaux usées provenant de la transformation du café est de les déverser dans les cours d'eau. (JN Wintgens, 2004 ; S. Rattan et al., 2015 ). Lorsque les eaux usées provenant de la transformation du café sont traitées, l’approche traditionnelle consiste à les déverser dans un étang d’environ 2 mètres de profondeur et à laisser l’eau s’infiltrer lentement dans le sol. Le faible pH de l’eau du bassin peut être neutralisé par l’ajout de talc (un minéral argileux). Le problème de ce système simple est que la saison des pluies, qui suit généralement la récolte, peut provoquer le débordement des étangs, provoquant le déversement des contaminants dans les cours d'eau ( S. Rattan et al., 2015 ).
Pour accroître leur efficacité, les bassins peuvent être intégrés comme étape finale de purification dans un système plus complexe tel que celui proposé par JC von Enden et al., (2002) (voir ci-dessous). Ce système combine les bassins de sédimentation avec la digestion du biogaz. Les déchets de café contiennent de grandes quantités de substrats organiques – notamment des glucides, des protéines, des pectines, des fibres et des graisses – qui les rendent très adaptés à la conversion en bioproduits tels que le biodiesel et le biogaz (Gathuo et al., 1991). Cependant, comme certains produits chimiques contenus dans les déchets de café, notamment la caféine, les phénols libres et les tanins (polyphénols), sont connus pour être toxiques pour de nombreux processus vitaux, en raison de préoccupations en matière de santé publique et environnementale, l'adoption de programmes potentiellement lucratifs et respectueux de l'environnement tels que car la digestion du biogaz a été lente.
Un modèle de traitement des eaux de fermentation usées au Vietnam utilisant la digestion du biogaz et des bassins à roseaux ( JC von Enden et al. 2002 ) .
Les méthodes impliquant la digestion du biogaz semblent très prometteuses, mais elles sont encore considérées comme trop coûteuses. Ils nécessitent également une gestion assez précise du digesteur ainsi qu’une technologie pour stabiliser les températures à l’intérieur de celui-ci. D'autres technologies, comme la production de biodiesel à partir de déchets, ont été explorées à petite échelle. Les grandes quantités de pulpe de café générées par l'industrie suggèrent de nombreuses sources de revenus potentielles, telles que la production d' ensilage pour l'alimentation animale, l'élevage de vers, le vinaigre, les protéines unicellulaires, les biopesticides et les probiotiques, mais aucune d'entre elles n'a atteint l'ampleur voulue. d'un projet pilote ( Murthy et al., 2012 ).
Selon JK Mburu et PK Mwaura (1996 ), la manière la plus simple d'utiliser les sous-produits du traitement humide consiste à composter les déchets en fumier organique pour les utiliser comme source de nutriments et comme amendement du sol. D'autres utilisations potentielles comprennent l'ajout de déchets aux mélanges d'aliments pour animaux ; les utiliser pour la production de champignons ; et les utiliser pour l'extraction du vinaigre. Mburu et Mwaura suggèrent également de produire du charbon de bois à partir de coques de café et d'utiliser des coques de parchemin dans la production de matériaux de construction.
La solution immédiate
Il est plus facile et moins coûteux d’éliminer les matières solides d’une petite quantité d’eau fortement concentrée que d’éliminer la même quantité de polluants mélangés à plusieurs tonnes d’eau. Pour cette raison, au cours des 20 dernières années, de nombreux changements ont été apportés aux systèmes traditionnels de traitement par voie humide dans des pays comme la Colombie. Moins la pulpe entre en contact avec l’eau, moins l’eau utilisée ultérieurement aura un potentiel polluant. Les méthodes de réduction en pâte sèche et de fermentation sèche ne nécessitent pas d'eau. La séparation par densité peut être effectuée au broyeur à sec (voir chapitre 6) plutôt que via des rues de lavage.
Lorsque l’on pèse les avantages et les inconvénients du traitement humide traditionnel, il est important de se rappeler que les cafés provenant de stations de lavage à forte consommation d’eau dans des pays comme l’Éthiopie et le Kenya produisent certaines des saveurs de café les plus spectaculaires que l’on puisse trouver. Et il ne fait aucun doute que l’eau joue un rôle essentiel dans l’obtention de ces profils aromatiques délicats. L'objectif devrait donc être de soutenir cette précieuse tradition par des pratiques commerciales équitables , car les infrastructures respectueuses de l'environnement dans le traitement par voie humide nécessitent des investissements en capital que de nombreuses régions à faible PIB, comme Jimma, n'ont pas.
Wintgens suggère une approche en cinq étapes pour réduire la pollution de l'eau lors du traitement par voie humide :
1) Incorporation de cuves de réception semi-sèches ou entièrement sèches au lieu d'utiliser de l'eau pour laver les cerises dans le moulin humide.
2) Réduction des siphons (réservoirs de flottation) au quart de leur capacité initiale.
3) Conception et réalisation de pulpeurs fonctionnant sans eau.
4) Alimentation mécanique des cerises mûres jusqu'aux pulpeurs au moyen de convoyeurs à vis (alimentation en cerises sèches).
5) Transport mécanique de la pâte au moyen de bandes transporteuses et de convoyeurs à vis.
L'élimination de la pulpe à l'aide de convoyeurs à vis permet d'éviter une absorption excessive d'eau, favorisant ainsi une décomposition plus rapide, facilitant le transport et minimisant les odeurs nauséabondes. Vous pouvez voir un convoyeur à vis retirer la pulpe de la machine à pulper dans cette excellente vidéo de Sweet Marias , importateur de café vert basé à San Francisco .
Recirculation de l'eau
Lorsque la recirculation de l'eau est adoptée dans le traitement par voie humide, la consommation d'eau peut être réduite à 8 à 22 litres d'eau par kilogramme de café vert, soit une baisse par rapport aux 40 à 80 litres d'eau par kilogramme de café vert où aucun recyclage n'est pratiqué (JN Wintgens, 2004). , page 922). Le processus est très simple et nécessite une série de bassins de sédimentation qui décantent la couche supérieure de chaque réservoir dans le réservoir suivant de la série, comme illustré ci-dessous.
Un schéma d'un système de recirculation d'eau. 1 : arrivée des eaux usées, 2 : évacuation pour le nettoyage des réservoirs d'eau, 3 : réservoirs d'eau, 4 : canalisations, 5 : pompe de recyclage, 6 : eau qui retourne au système.
Le diagramme ci-dessus montre comment les sédiments sont retirés de l'eau et peuvent être réutilisés dans les réservoirs de flottation et dans la fabrication de pâte. Il n'est pas recommandé d'utiliser de l'eau recyclée pour les fermentations humides. Plus l’eau recyclée est réutilisée longtemps, plus il est probable que des organismes nuisibles et des produits chimiques, comme l’ammoniac, s’y développent. Wintgens recommande d'utiliser de l'eau recyclée pendant 48 heures maximum pour éviter la contamination du parchemin de café (JN Wintgens, 2004, p. 653).