20 mai 2016

Zéro rejet liquide : quels procédés (2/2) ?

Suite de l'article précédent consacré au traitement des eaux issues des procédés de dépollution, avant le rejet dans le milieu naturel. Ce traitement est nécessaire de façon à ne pas dépasser les valeurs limites maximales en métaux lourds ou en chlorures, sélénium et molécules organiques.

Le procédé consiste classiquement en une étape de neutralisation, de précipitation, séparation par sédimentation puis filtration. Parfois le procédé ZLD (Zero liquid discharge) ou ZRL (Zéro rejet liquide) est même imposé lorsque les contraintes sur les ressources en eau sont fortes.

La technique classique permettant d'éliminer tout rejet liquide consiste en une évaporation-cristallisation : toutes les espèces dissoutes sont amenées à précipiter et l'eau purifiée par distillation est réutilisée dans le procédé.

Récents développements dans les procédés ZLD :

Lors d’un congrès récent (Orlando – International Water Conference), la société General Electric (GE) gros fournisseur d’équipements dans le domaine de l’énergie a présenté une nouvelle technique permettant d’atteindre les réglementations environnementales les plus strictes, tout en réduisant l’ajout de produits chimiques, en limitant les coûts énergétiques et en améliorant le comportement sur le long-terme des solides mis en décharge.

La première étape est un évaporateur à concentration de sels (jusque là rien de nouveau) mais la seconde étape consiste à favoriser, par l’ajout de réactifs bien choisis, une réaction pouzzolanique (il s’agit d’une réaction entre aluminium silicium – éléments présents dans la solution saline – et de la chaux pour donner lieu à un phénomène de prise). Cela permet de solidifier des solutions salines riches en Al – Si et d' "emprisonner " alors tous les polluants indésirables.

Cette technologie a été développée pour des applications relatives à l’exploitation de sables bitumineux qui génère de grandes quantités de solutions salines. Des recherches complémentaires ont permis de l’étendre au domaine des rejets liquides issus de désulfuration de centrales thermiques. Des tests en pilote ont permis d’optimiser le dosage en réactifs (contenant par exemple des cendres volantes au propriétés pouzzolaniques) et de caractériser la matrice solide obtenue.

Il s’avère que les propriétés sont, d’un point de vue environnemental, particulièrement attrayantes. Les solides mis en décharge présentent une forte résistance à la compression, une faible conductivité hydraulique (liée entre autre à la porosité) et surtout ils sont peu lixiviables. Bref, sous l’effet d’un écoulement d’eau, les polluants piégés ne s’échappent pas. Ce n’est pas le cas des boues mises en décharge via le procédé ZLD classique qui nécessitent une surveillance particulière, afin d’éviter la pollution des nappes.

Bloc solide formé par les réactions pouzzolaniques dont rien ne s’échappe.Source GE

Ce nouveau procédé est donc attractif d’un point de vue environnemental. Mais le coût énergétique et la consommation de produits chimiques sont également moindres. L’avenir nous dira si cette technique pourra se démocratiser : l’idée est en tous cas, bien séduisante.

Pour l’instant le procédé « Zéro rejet liquide » en version « classique » est implanté à l’étranger, là où les limites d’émissions sont strictes et où les ressources en eau sont un problème majeur. Quelques exemples : Usine Renault à Tanger, Unité ZLD pour Qatar Petroleum et Shell Pearl et implantation pour des unités de production électrique de Medhawk (Nevada) (fournisseur Veolia Environnement).

Enfin, Suez Environnement (via sa filiale Infilco Degrémont) a récemment remporté un contrat pour la fourniture d’équipements et de services permettant de traiter les effluents industriels selon le procédé ZLD au groupe pétrochimique chinois Zhong Tian He Chuang Energy.