Spécialisée dans la production et l’application des compresseurs à vapeur
Application du système d’évaporation et de concentration MVR à l’étape de concentration des lixiviats de décharge
À mesure que le niveau de vie s’élève et que l’urbanisation s’accélère, le volume des déchets solides municipaux augmente d’année en année, progressant actuellement à un rythme annuel de 9 % à 10 %. Par rapport à l’incinération et au compostage, la mise en décharge sanitaire demeure la méthode la plus largement adoptée pour le traitement sans danger des déchets municipaux en Chine. Avec la mise en œuvre d’une construction standardisée des sites d’enfouissement à l’échelle nationale, d’importantes quantités de lixiviat — souvent produites à grande échelle — nécessitent des installations de traitement adaptées. Ces dernières années, le traitement du lixiviat est devenu un axe majeur de recherche ; toutefois, en raison de ses caractéristiques spécifiques — fluctuations importantes de la qualité de l’eau, diminution de la biodégradabilité au fil du temps, concentrations élevées en azote ammoniacal et déséquilibres des teneurs en nutriments — la Chine ne dispose toujours pas d’un procédé de traitement mature et universellement applicable. En conséquence, de nombreux projets de décharges existants, qui reposent sur des technologies conventionnelles, n’atteignent généralement pas les normes de rejet de classe I. C’est pourquoi des approches innovantes de traitement ont vu le jour, parmi lesquelles l’osmose inverse, la recirculation du lixiviat, le traitement par infiltration dans le sol, l’oxydation chimique avancée et les systèmes de décharge intégrant des réacteurs biologiques. Parallèlement, la technologie d’évaporation a déjà été largement mise en œuvre dans des projets étrangers de traitement du lixiviat de décharge. Au fond, le lixiviat de décharge est une forme d’eau usée, et ses méthodes de traitement sont globalement similaires à celles appliquées aux eaux usées classiques. À l’heure actuelle, les procédés les plus couramment utilisés comprennent les traitements biologiques, les méthodes physico‑chimiques, ainsi que leurs combinaisons.
Les principales raisons pour lesquelles le lixiviat de décharge est si difficile à traiter résident dans ses concentrations élevées en azote ammoniacal et en acides humiques récalcitrants ; les méthodes visant à traiter ces deux catégories de composés aboutissent soit à des performances de traitement médiocres, soit à des coûts prohibitifs. À l’heure actuelle, les procédés membranaires, bien que largement utilisés, présentent une faible viabilité économique, avec des coûts d’investissement et d’exploitation toujours très élevés, et ils génèrent par ailleurs un effluent concentré représentant 20 % à 25 % du volume initial, nécessitant un traitement complémentaire. L’adsorption sur charbon actif et l’oxydation chimique, quant à elles, entraînent des coûts d’exploitation pratiquement inaccessibles. Parallèlement, les procédés biologiques — bien que plus attractifs sur le plan économique — ne parviennent souvent pas à satisfaire les normes réglementaires de rejet, malgré leurs dépenses d’investissement et d’exploitation relativement faibles ; dans la plupart des cas, l’effluent traité demeure non conforme. En outre, la qualité de l’eau du lixiviat provenant d’une même décharge varie considérablement au fil du temps, à mesure que les déchets vieillissent, ce qui rend la conception de technologies de traitement adaptées particulièrement ardue et complexe.
L’évaporation par évaporateur MVR est un procédé novateur qui présente de faibles coûts d’exploitation, répond à des normes d’émission de plus en plus strictes, s’adapte aux variations temporelles de la qualité du lixiviat, élimine les contaminants récalcitrants tels que les solides dissous totaux, et atténue l’accumulation d’azote ammoniacal due à la recirculation du lixiviat ou au fonctionnement de bioreacteurs de décharge.
L’évaporation par évaporateur MVR est un procédé physique qui permet de séparer les composants volatils des composants non volatils, et se déroule en deux étapes : le chauffage de la solution afin d’induire l’ébullition et la vaporisation de l’eau, puis l’élimination continue de la vapeur d’eau évaporée. Dans le traitement par évaporation des lixiviats de décharge, l’eau s’évapore tandis que les contaminants restent dans le liquide concentré. Étant donné que tous les métaux lourds et les substances inorganiques, ainsi que la plupart des composés organiques, présentent une volatilité inférieure à celle de l’eau, ils sont retenus dans le concentrat ; seuls certains hydrocarbures volatils, acides organiques volatils et ammoniac — parmi d’autres polluants — passent à l’état gazeux et se retrouvent ensuite dans le condensat. Le processus d’évaporation peut concentrer le lixiviat jusqu’à atteindre un volume compris entre 2 % et 10 % de son volume initial.
Un évaporateur est utilisé au cours du processus d’évaporation dans un système d’évaporation à pompe à vapeur (MVR). Lorsque des évaporateurs conventionnels sont employés pour la concentration, ils présentent une consommation énergétique élevée et des coûts de production importants, ce qui s’oppose aux objectifs d’investissement en ingénierie et aux stratégies d’économie d’énergie. Le système d’évaporation MVR de Turbovap répond efficacement à ces défis, ses principaux atouts résidant dans son efficacité énergétique et ses faibles coûts d’exploitation. Tout en assurant l’ensemble des fonctions d’un évaporateur traditionnel, ce système ne consomme que 20 à 50 kW d’électricité pour évaporer une tonne d’eau par heure, à un coût d’environ 35 yuans chinois par tonne. En comparaison, les évaporateurs conventionnels nécessitent généralement des chaudières alimentées au charbon et entraînent des dépenses bien plus élevées — environ 110 yuans chinois par tonne —, ce qui se traduit par des économies annuelles dépassant 1 million de yuans. Cela réduit considérablement les investissements des entreprises dans les procédés d’évaporation et de concentration et s’aligne parfaitement sur les politiques nationales visant à promouvoir la conservation de l’énergie et la réduction des émissions.
Le traitement et l’élimination du liquide concentré restant après l’évaporation du lixiviat comprennent des méthodes telles que la recirculation, le traitement combiné par osmose inverse et nanofiltration, une évaporation supplémentaire, l’incinération et le séchage, ou encore la solidification directe suivie d’un co‑enfouissement avec les déchets municipaux.
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