Comment optimiser l'intégration d'un système d'évaporation dans des sites de décharge stricts afin d'assurer des rejets conformes aux normes environnementales en vigueur ?

Bonjour

Nous sommes une entreprise spécialisée dans la construction, la maintenance et l'exploitation d'unités d'évapo-concentration de lixiviat de décharge KI KII, centre de compostage et traitement de produits issus de digesteurs industriels.

On peut répondre à votre question sous plusieurs angles.

Tout d'abord, l'optimisation du débit de traitement. Ici, un seul crédo : le volume de stockage avant traitement. En effet, si vous souhaitez minimiser votre investissement et avoir le point de rendement le plus optimal, il convient de dimensionner l'appareil au plus juste. De fait, lisser sa charge devient une évidence, devant la variabilité du produit de lixiviat, saisonnière et sujette à des pluies de plus en plus violentes par endroits.

Optimisons maintenant la concentration. Là, c'est la technologie qui prime. Un flot tombant suivi d'une circulation forcée sont les process les plus adaptés pour de gros débits supérieurs à 2 T En dessous, une circulation forcée seule peut faire l'affaire. Traiter avec un flot tombant uniquement ne garantira jamais une concentration supérieure à 30 % de M.S. L'appareil s'encrassera et vous finirez par travailler à une concentration plus basse, non conforme, ou à un coût de traitement plus important.

Optimisons maintenant les technologies de traitement. Évaporation directe versus osmose + évaporation La solution osmose + évaporation est très intéressante sur de gros débits. L'osmose traite vite et à un coût "acceptable" de gros volumes L'évaporateur quant à lui concentre et réduit la facture finale. On obtient ici le meilleur rapport volume/prix pour un coût d'achat et un coût opérationnel optimal. De plus, on peut utiliser l'osmose pour traiter les condensats d'évaporation, faisant d'une pierre deux coups en "diluant" les lixiviats et en traitant la charge polluante résiduelle (NH₄ par exemple). Si vous avez un débit de traitement faible, un évaporateur seul reste compétitif et évite l'addition de deux process.

Parlons enfin de qualité des rejets. C'est le point le plus important et certainement le plus surveillé dans les ISDND. Trois rejets, cinq solutions. parlons d'abord du rejet de concentrat. Si on veut 30 % de M.S., une circulation forcée s'impose. Pour le rejet de condensat (distillat), on voit ici deux solutions : La distillation qui donne des résultats tout à fait honorables et reproductibles. Le coût d'acquisition reste important et le coût énergétique tout autant pour peu que vous n'ayez pas de biogaz disponible sur site. L'osmose, certainement la solution la plus "simple" et qui donne un résultat fiable et pérenne. Enfin les incondensables. Par incondensable, nous entendons la fraction de gaz dissous dans le lixiviat, mais aussi d'ammoniaque contenu dans ce dernier. Ces incondensables dégazent lors de l'évaporation et on les retrouve à la sortie du process. Deux solutions là aussi : Charbon actif sur les gaz (solution radicale mais onéreuse sur le long terme). Incinérations des gaz en torchère ou dans une chaudière incinérative qui fonctionne au biogaz et produit la vapeur utile à l'évaporateur.

Abordons un point important sur les ISDND : l'énergie. Jusqu'à présent, on est arrivé à trouver des calories sur site. On chauffe l'évaporateur, soit avec une chaudière au biogaz, soit avec de l'eau chaude issue d'une cogénération fonctionnant au biogaz et produisant de l'électricité. Cette façon d'alimenter les installations devient obsolète car de plus en plus de sites traitent leur gaz et le réinjectent dans le réseau. Aussi, il existe une autre solution utilisant la compression mécanique de vapeur (CMV) qui réutilise la vapeur produite par l'évaporateur pour l'alimenter en énergie. Ainsi, on substitue un travail mécanique (moteur électrique) à un travail thermique (chaudière ou cogénération). Il faut compter entre 15 et 40 kWh par tonne d'eau évaporée (720 kWth/tee pour la partie thermique). Cette façon d'optimiser la consommation énergétique est de loin la meilleure à ce jour.

J'espère avoir répondu à votre attente et me mets à votre disposition pour échanger si besoin et approfondir cette question.

Philippe CAURIER

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