Traitement des lixiviats de décharge : solutions complètes


 Traitement des lixiviats de décharge : solutions complètes



Traitement des lixiviats de décharge : solutions complètes

Les lixiviats de décharge sont largement considérés comme les effluents les plus difficiles à traiter dans les installations de traitement des déchets : charge organique élevée, teneur importante en ammoniac, qualité variable et biodégradabilité décroissante au fur et à mesure que la décharge vieillit. Ce guide explique ce qu’est le lixiviat, pourquoi son traitement est complexe, les normes de rejet auxquelles il doit satisfaire, ainsi que les procédés de traitement éprouvés garantissant une conformité stable, notamment… Évaporation MVR pour la minimisation du concentré.



Qu’est-ce que le lixiviat de décharge ?

Le lixiviat de décharge est un effluent organique à forte charge polluante, généré lors du stockage, de l’empilement et du transfert des déchets solides municipaux. Il résulte de la compaction des déchets, de la décomposition de la matière organique et de l’infiltration de l’eau de pluie à travers le massif de déchets. Le lixiviat provient de trois sources principales : l’eau libérée par la compression des déchets riches en eau, l’eau produite par la décomposition anaérobie et aérobie des matières organiques, ainsi que les précipitations externes ou les eaux de surface qui dissolvent les polluants au fur et à mesure de leur passage à travers les déchets.



 Traitement des lixiviats de décharge : solutions complètes


Pourquoi le lixiviat est-il si difficile à traiter ?

Le lixiviat contient un mélange extrêmement complexe de polluants. La qualité typique de l’eau brute varie d’une DCO comprise entre 2 000 et 30 000 mg/L, d’une teneur en azote ammoniacal de 500 à 3 000 mg/L, ainsi que de métaux lourds tels que le plomb, le cadmium, le chrome, le mercure et l’arsenic, auxquels s’ajoutent des acides humiques, des acides organiques, des chlorures et des sulfures. Il est de couleur foncée et présente une forte odeur.

La qualité de l’eau évolue sensiblement en fonction de l’âge de la décharge, ce qui constitue le facteur le plus déterminant dans le choix des procédés. Le lixiviat jeune (moins de 5 ans après la mise en décharge) présente un rapport DBO/DCO compris entre 0,4 et 0,6 et se prête bien au traitement biologique. Le lixiviat âgé (plus de 5 à près de 20 ans) affiche un rapport DBO/DCO très faible, de l’ordre de 0,1 à 0,3 : la majeure partie des composés organiques biodégradables a déjà été consommée, l’ammoniac devient prédominant, et les procédés physico-chimiques, tels que la filtration membranaire et l’évaporation, deviennent indispensables.



Normes de rejet pour le traitement des lixiviats

Les lixiviats traités doivent respecter les limites fixées au tableau 2 de la norme nationale chinoise GB 16889-2008 (Norme de contrôle de la pollution pour les sites d’enfouissement des déchets solides municipaux). Les principales limites sont les suivantes : DCO ≤ 100 mg/L, DBO5 ≤ 30 mg/L, azote ammoniacal ≤ 25 mg/L, azote total ≤ 40 mg/L, MES ≤ 30 mg/L et phosphore total ≤ 3 mg/L. Certaines provinces et zones de rejet sensibles appliquent des seuils locaux encore plus stricts, par exemple DCO ≤ 60 mg/L ; les projets doivent donc être conçus conformément à l’évaluation d’impact environnemental approuvée.



Principales méthodes de traitement

Aucune technologie à elle seule ne permet de traiter de manière fiable le lixiviat. Les projets conventionnels recourent à une chaîne intégrée comprenant un prétraitement, un traitement biologique, un polissage membranaire et un traitement des concentrats.

Traitement biologique — Élimination des matières organiques et de l’azote

Les procédés anaérobies (réacteurs UASB ou IC) traitent les lixiviats jeunes présentant une DCO supérieure à 8 000 mg/L, tout en éliminant 60 % à 80 % de la charge organique et en produisant du biogaz. Les procédés A2/O permettent l’élimination simultanée de l’azote et du phosphore grâce à la nitrification et à la dénitrification. Le MBR (bioréacteur à membranes) remplace le clarificateur secondaire par ultrafiltration , fonctionnant à des concentrations de boues comprises entre 8 et 15 g/L, offrant une forte résistance aux chocs et des teneurs en matières en suspension proches de zéro dans l’effluent.

Séparation membranaire — Polissage final

La nanofiltration NF élimine la DCO, la couleur et les ions divalents. L’osmose inverse et, plus particulièrement, la DTRO (à tubes à disques) osmose inverse ) élimine les sels dissous et la plupart des polluants organiques, produisant un effluent clair conforme aux normes de rejet. Le DTRO fonctionne à des pressions comprises entre 60 et 75 bars et dispose de canaux d’écoulement larges, résistants à l’encrassement, ce qui le rend adapté aux lixiviats vieillis et aux concentrats de forte concentration.

L’évaporation — La clé pour un concentré quasi nul

L’évaporation par MVR recourt à la recompression mécanique de la vapeur pour évaporer le lixiviat : l’eau distillée est réutilisée, tandis que les polluants restent dans le concentré. Cette méthode n’est pas tributaire de la biodégradabilité, ce qui lui confère une bonne efficacité sur les lixiviats vieillis et sur les concentrés issus des membranes ; elle constitue l’élément clé permettant d’atteindre un traitement intégral, sans rejet de concentré.



Schémas de traitement typiques selon le type de lixiviat

Lixiviat jeune (rapport B/C élevé) : prétraitement + réacteur anaérobie UASB/IC + A2/O‑MBR + NF/RO. Lixiviat âgé (rapport B/C faible) : prétraitement + concentration membranaire DTRO en deux étapes + évaporation MVR. Concentrat membranaire : évaporation MVR + cristallisation/solidification, remplaçant la pratique de plus en plus abandonnée consistant à recirculer le concentrat vers la décharge.



Comment le MVR traite le concentré de lixiviat

Le taux de récupération du DTRO/RO est généralement compris entre 60 % et 75 %, ce qui laisse un concentrat représentant 25 % à 40 %, avec une TDS de 20 000 à 50 000 mg/L, une DCO élevée, une dureté importante et de nombreux ions favorisant la formation de tartre. L’évaporation par MVR concentre ce flux de 80 % à 90 %, pour une consommation d’énergie d’environ 30 à 80 kWh par tonne d’eau évaporée. Le condensat issu de l’évaporateur peut être traité pour atteindre une DCO inférieure à 100 mg/L, afin d’être réutilisé ou rejeté, tandis que la boue résiduelle est dirigée vers la cristallisation, le séchage ou la solidification, permettant d’obtenir un taux de récupération d’eau supérieur à 95 % sur l’ensemble de l’usine, sans accumulation de concentrat.

Un fonctionnement fiable de l’unité MVR sur le concentrat de lixiviat nécessite un prétraitement par adoucissement (dureté inférieure à 100 mg/L) afin d’éviter les incrustations, l’utilisation de matériaux résistants à la corrosion tels que l’acier inoxydable duplex 2205 ou des tubes d’échangeurs de chaleur en titane associés à des cuves revêtues de fluoropolymère pour les flux à forte teneur en chlorures, la maîtrise de la mousse au moyen de déshumidificateurs et d’un dosage d’antimousse, ainsi que la recirculation en boucle fermée de la liqueur mère.



Pourquoi choisir WTEYA pour les projets de lixiviat ?

WTEYA compte près de vingt ans d’expérience dans le traitement des lixiviats et assure l’ensemble de la chaîne, depuis les analyses de la qualité de l’eau et la conception des procédés jusqu’à la fabrication des équipements ainsi qu’à leur exploitation et à leur maintenance. Parmi ses références achevées figure un projet de traitement de lixiviats d’une capacité de 50 tonnes par jour, reposant sur l’évaporation MVR. WTEYA accompagne les essais pilotes préalables à la conception à grande échelle et peut fournir des solutions préliminaires en moins de 48 heures, sur la base des données relatives à la qualité de votre eau.



 Évaporateur MVR


Questions fréquentes

Q : Comment choisir la bonne solution ?

R : Prenez en compte votre secteur d’activité, vos besoins en capacité et la réglementation environnementale. Contactez WTEYA pour bénéficier d’un conseil expert.

Q : Quel est le calendrier type d’un projet ?

R : Les délais des projets varient en fonction de la capacité et de la complexité. WTEYA fournit des calendriers détaillés lors de la phase de consultation.



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