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Traitement des lixiviats
Les lixiviats sont le liquide résultant de la percolation de l’eau à travers des déchets solides, généralement associés aux décharges ou aux sites d’enfouissement contrôlés.
En raison de la circulation de l’eau à travers les déchets, les lixiviats sont des liquides avec des concentrations élevées de substances polluantes de toutes sortes (initialement présentes dans les déchets ou résultant de leur décomposition), ce qui en fait une source potentielle de pollution des sols et des eaux tant superficielles que souterraines.
La première étape de la gestion des lixiviats est d’éviter leur percolation dans le sous-sol à la source. Pour ce faire, dans les décharges contrôlées, la cuve recevant les déchets solides est munie d’une barrière physique (géomembrane) l’imperméabilisant, ainsi que d’un système de collecte des lixiviats débouchant généralement dans une lagune (également imperméabilisée).
Une fois les lixiviats contenus, ils demeurent un vecteur potentiel de pollution et doivent donc être traités.
Historiquement, les lixiviats de décharges étaient dirigés vers les stations d’épuration des eaux usées municipales, où ils étaient traités avec les eaux usées domestiques. Cependant, l’impact négatif des lixiviats sur les processus de traitement des eaux usées a conduit à une limitation progressive de cette alternative, souvent finalement abandonnée dans de nombreux cas.
Il est nécessaire d’incorporer un traitement spécifique pour traiter tout lixiviat.
Le traitement in situ d’un résidu liquide est celui qui est réalisé au même endroit où ce résidu est généré, dans le cas des lixiviats, sur la décharge ou le site d’enfouissement contrôlé lui-même.
En revanche, les traitements externes sont ceux réalisés dans des installations de traitement des liquides polluants (souvent gérées par des entreprises privées) qui reçoivent et traitent conjointement les lixiviats et autres effluents provenant de différentes sources.
L’avantage principal des traitements « in situ » est qu’ils évitent totalement le transport des lixiviats en camion-citerne depuis leur origine (décharge) jusqu’à l’usine de traitement, qui peut être située à des dizaines ou des centaines de kilomètres. Cela élimine à 100% les coûts de transport et l’impact environnemental associé (empreinte carbone et risque potentiel de contamination des sols et des aquifères pendant le chargement, le transport et le déchargement des lixiviats).
Le système LEACHLESS est une technologie innovante pour le traitement in situ des lixiviats, à faibles coûts énergétiques, développée par TRITON.
LEACHLESS combine un processus d’évaporation et de condensation des lixiviats, suivi par une étape d’osmose directe.
Le processus d’évaporation est réalisé en utilisant des énergies renouvelables (solaire, biomasse, biogaz, récupération de chaleur résiduelle, …), et l’osmose directe est un processus à très faible consommation d’énergie, car il fonctionne à basse pression.
On obtient un effluent final (eau récupérée) de très haute qualité, permettant à la fois sa réutilisation (irrigation, nettoyage…) et son retour dans l’environnement de manière sécurisée.
Le procédé d’osmose directe tire parti du phénomène naturel selon lequel la pression osmotique entraîne la diffusion de l’eau à travers une membrane semi-perméable tandis que les solutés sont retenus.
D’un côté de la membrane se trouve le lixiviat et de l’autre une solution de haute salinité (généralement une solution de sel ordinaire, ou saumure) appelée solution d’entraînement. L’eau passe du lixiviat, de concentration élevée, vers la solution d’entraînement, qui se dilue. Dans une étape finale, la solution d’entraînement est à nouveau concentrée, récupérant l’eau comme effluent final. Il existe différents procédés pour la récupération de la solution d’entraînement, la meilleure solution étant sélectionnée cas par cas.
À la différence de l’osmose inverse, l’osmose directe se produit dans le même sens que l’osmose naturelle, elle ne nécessite donc pas d’énergie externe pour favoriser la diffusion de l’eau.
Actuellement, l’approche la plus répandue pour le traitement des lixiviats est une combinaison de traitement biologique, suivi d’une ultrafiltration et d’une ou plusieurs étapes d’osmose inverse. Cette ligne de traitement a une forte consommation d’énergie (surpresseurs pour l’aération biologique, pompes haute pression pour l’osmose inverse) et le taux de récupération de l’eau est très limité par la pression requise dans les étapes d’osmose inverse, généralement inférieure à 65 %.
Au contraire, le système LEACHLESS récupère entre 85 % et 95 % de l’eau du lixiviat, avec la moitié de la consommation d’énergie requise par les autres méthodes de traitement.
De plus, LEACHLESS contribue à l’économie circulaire par la valorisation énergétique d’autres déchets et sous-produits tels que la biomasse (déchets de bois) et le biogaz (généré par la décomposition des déchets dans la décharge).
Les usines d’traitement LEACHLESS sont composées de trois unités de traitement différentes :
– Production d’énergie à partir de sources renouvelables
– Système d’évaporation de condensation sous vide
– Le système d’osmose directe
Chacune des trois unités peut être montée à l’intérieur d’un conteneur maritime ou leurs composants peuvent être installés à l’intérieur d’une salle des machines.
Les usines d’traitement LEACHLESS sont faciles à installer, il suffit de relier les différents conteneurs entre eux, d’alimenter le lixiviat du bassin de lixiviat de la décharge et de raccorder la sortie des eaux récupérées pour réutilisation ou rejet.