Depuis 1997, les lixiviats doivent être traités avant d'être rendus au milieu naturel. Ceci implique le choix d'un procédé de traitement qui devra être mis en ?uvre au cas par cas en fonction de la nature et de la quantité de l'effluent à traiter.
Depuis la publication de l'arrêté du 9 septembre 1997, le traitement des lixiviats des installations de stockage des déchets non dangereux est obligatoire. En sortie de traitement, les eaux excédentaires doivent répondre aux normes de rejet et aux objectifs de qualité fixés au cas par cas par arrêté préfectoral, décision prise à partir de l'étude d'impacts, de la qualité du lixiviat et de la sensibilité du milieu récepteur. Et en cas d'environnement très sensible, le préfet peut même empêcher tout rejet dans la nature. Ces seuils sont donnés par les préfectures lors de l'autorisation d'exploitation du site.
Répondre aux normes de rejet implique de traiter les lixiviats. « L'effluent n'est pas constant et les procédés doivent prendre en compte ces variabilités et s'adapter à la qualité et à la quantité du lixiviat à traiter », explique Delphine Chauvin de Fairtec Sita, « tout ceci en veillant aussi à l'optimisation du coût d'exploitation ».
Ce dernier point est bien la grande évolution du marché. Aujourd'hui, la plupart des entreprises interrogées proposent une offre de location sur site, temporaire ou permanente, avec un paiement au mètre cube traité, ce qui permet à l'exploitant de ne pas se lancer dans de trop lourds investissements. Cette évolution n'empêche pas l'exploitant de se pencher sur l'aspect technique qui reste malgré tout étroitement lié au résultat du traitement. Ce choix résultera des conclusions d'une étude permettant de quantifier et qualifier l'effluent à traiter.
Des entreprises comme Fairtec (une filiale de Sita), Pall, Biome, Ovive, Grs Valtech, Vomm, Landia ou Proserpol proposent ces prestations d'études. Elles commencent toujours par un bilan hydrique du site, réalisé à partir des études météorologiques et hydrologiques. Ce bilan est complété par une étude du type de déchets entreposés sur le site pour mieux cerner le type d'effluent à traiter. Une fois connus la qualité et le volume de lixiviat, les systèmes de captage et les pompes peuvent être dimensionnés et le système de traitement choisi. Ce traitement repose sur une solution sur mesure réalisée à partir de solutions disponibles ou d'équipements développés par les bureaux d'études. Il consiste en général en l'assemblage de plusieurs techniques retenues en fonction du problème à traiter.
Toute une gamme de procédés
Traitements physico-chimiques, traitements biologiques, concentration... toutes ces techniques sont à la disposition des exploitants. Elles peuvent être utilisées seules ou couplées pour répondre aux normes de rejet ou encore aux besoins des remises à niveau des installations existantes.
Le traitement physico-chimique permet l'abaissement de la DCO et de la couleur. Son rendement variable et quelquefois médiocre associé au fait qu'il ne traite pas les sels et qu'il produise beaucoup de boues limite son usage. Dans la plupart des cas, il est maintenant associé à un traitement complémentaire.
Le traitement biologique aérobie permet de respecter les normes de rejet moyennement contraignantes. Pour obtenir des performances sur le traitement des nitrates, il impose un complément en carbone (méthanol) et un chauffage des bassins (biogaz). Sur les vieux lixiviats, un apport en nutriment peut s'avérer nécessaire et le procédé ne traite pas les sels. Du côté des avantages, la production de boues est faible et il est simple à exploiter.
Ces deux procédés ne permettent pas de répondre seuls aux normes de rejets dictées par l'arrêté de septembre 1997. Pour répondre à une norme moyennement contraignante, une des solutions consiste à les coupler et à leur joindre en traitement final une adsorption sur charbon actif. Cette solution permet d'absorber de grands débits d'effluents faiblement concentrés, ce qui est rarement le cas des lixiviats. C'est la solution utilisée par Aqua Traitements. « Nous réalisons un traitement aérobie, anaérobie in situ en deux phases, directement dans la lagune, ce qui permet d'éliminer la couleur et beaucoup de DCO et de DBO », explique Serge Hagelstein, gérant d’Aqua Traitements. « Nous réalisons ensuite une coagulation-floculation-décantation, puis nous filtrons sur diatomées avant de terminer par une »
But
Réduire la fraction biodégradable de la pollution carbonée, l'ammoniaque par nitrification et une fraction des métaux.
Éliminer les MES et colicides et les fractions floculables des matières organiques. Traiter la couleur.
Clarifier pour éliminer les MES et les micro-organismes (UF), isoler les métaux et les sels (osmose inverse), adsorber (charbon actif).
Réduire le volume des déchets en séparant l'eau des polluants. Incinération du résidu nécessaire.
Adsorption sur charbon actif. Ce procédé est suffisant pour traiter la quasi-totalité des lixiviats présents sur le marché.
Techniques
Lagunage naturel ou aéré, boues activées, biofiltre
Conditionnement, oxydation à l'ozone
Ultrafiltration (UF), osmose inverse, charbon actif
Évaporation simple, évapo-concentration
Pour répondre aux normes de rejets les plus contraignantes, d'autres techniques peuvent être couplées au traitement physico-chimique et biologique comme l'ultrafiltration, ou encore l'évaporation. Le but poursuivi est de séparer la phase polluante de l'eau.
Séparer la phase polluante
Cette opération consiste à séparer l'effluent de ses polluants à l'aide d'une membrane d'ultrafiltration ou par osmose inverse, ou encore de concentrer la partie polluante en faisant évaporer l'eau par évaporation simple ou par évapo-concentration.
En général, l'ultrafiltration (UF) est utilisée en complément d'un traitement biologique et/ou physico-chimique. C'est la solution retenue par Ovive qui complète son process biologique de dénitrification/nitrification plus ultrafiltration membranaire par une adsorption sur charbon actif en grain au niveau de la finition. « Ce procédé a été mis au point par l'allemand Wehrle Umwelt, une entreprise partenaire, explique Patrick Peters, responsable commercial chez Ovive, cette technique ne produit pas de concentrat, nous n'avons donc pas besoin de le gérer ».
Pour séparer les résidus toxiques de la partie humide, Fairtec a mis au point Evalix, un procédé de séchage des lixiviats pulvaporisés dans une chambre de combustion d'évaporation puis filtrés pour en récupérer un résidu sec évacué en incinération stocké sur place. Ce procédé utilise le biogaz comme source d'énergie.
Irrigaronne a développé de son côté le procédé Nucleos pour la concentration par évaporation basse température. « Le lixiviat est projeté sur une surface maillée, explique Mathieu Echeverria, ingénieur commercial chez Irrigaronne, un courant d'air traverse l'appareil et accélère le processus d'évaporation ». Au final, 95 à 99 % de l'effluent est évaporé et le concentrat restant est, selon sa nature, épandu ou incinéré.
Pour le traitement des lixiviats fortement chargés en matières organiques, Bionis a développé un système naturel basé sur l'épuration de l'eau en fonction de l'évapo-transpiration de taillis de saules. Le lixiviat est décanté en cuve puis stocké avant d'être pompé, filtré et réparti sur un taillis de 15 000 saules à l'hectare. « Le procédé est dimensionné à partir du volume et de la charge du lixiviat, des caractéristiques physico-chimiques et géologiques du sol, du climat », explique Christian Cuingnet, le gérant de Bionis. Ce procédé traite à Hautmont, près de Valenciennes, 2 500 m³/an de lixiviat sur 1 hectare de taillis. Une autre installation équipe la commune de Saint-Ebremond-de-Bonfossé dans la Manche. Les 7 hectares de taillis seront recyclés en chaufferie au bois ; production attendue : de 15 à 20 tonnes de matières sèches par hectare et par an.
En plus des modes de traitements classiques, GRS Valtech a développé deux procédés d'évapo-concentration de lixiviats, basés sur la valorisation du biogaz. Le BGVAP est un procédé sans rejets liquides. L'énergie calorifique de combustion du biogaz y est cédée aux lixiviats, à travers un échangeur immergé, sous forme de chaleur latente d'évaporation à basse température. Le COGELIX est une solution rentable, qui met à profit, par cogénération, la chaleur récupérée sur les moteurs de valorisation électrique du biogaz.
Avec Albedo, RGA Environnement se positionne de son côté sur le traitement in situ des petits débits par des solutions simples et économiques. Les solutions proposées associent différentes technologies de traitement, dont la filtration membranaire, en collaboration avec CTI. Une première installation de traitement in situ des lixiviats pour la décharge de Rousson, dans le Gard, est opérationnelle depuis 6 mois (6 000 m³/an). Intégrée dans un container de 2,3 m x 6 m, l'unité fonctionne en continu avec des cycles de nettoyage automatiques. Elle associe cinq types de traitement : une pré-filtration, un traitement électrochimique pour piéger les métaux lourds et le carbonate, un traitement physico-chimique (coagulation/floculation) pour séparer les matières en suspension et les matières colloïdales, une filtration par charbon actif pour la décoloration et une micro-filtration.
filtration sur membranes céramiques. Ainsi dépollués, les effluents peuvent rejoindre le milieu naturel en toute sécurité. Compact, entièrement automatisé, nécessitant un entretien minimal, ce nouveau système in situ présente un autre avantage décisif : il permet un coût de traitement inférieur à 10 €/m³.
Face à la variabilité tant qualitative que quantitative des lixiviats, Biome réalise préalablement des diagnostics. En fonction des résultats obtenus, cette société offre ensuite une large gamme de solutions qui va du traitement biologique à l'évaporation sous vide avec recompression mécanique de vapeur, couplée à des techniques membranaires pour respecter les enjeux environnementaux. « De plus, explique Laurent Collard, son directeur, Biome fournit des installations clé en main ou intervient sur le site des exploitants par campagne de traitement avec les unités mobiles ESV et Quadro ».
Produire de l’eau pure à partir des lixiviats
Pour produire de l'eau très pure à partir de lixiviats, on peut éviter les procédés physico-chimiques, biologiques à membranes ou d'adsorption sur charbon actif. En effet, lorsque l'eau rejetée doit être d'excellente qualité, les procédés à mettre en œuvre couplent directement soit plusieurs étapes d'osmose inverse soit évaporation/osmose inverse. La première technique a été mise en œuvre par Proserpol sur le site de Vert-le-Grand (91), la seconde sur le site de Caupenne (40). Les concentrats obtenus sont alors recyclables ou envoyés en destruction hors du site. Par contre, l'eau produite peut être recyclée pour tout usage industriel.
Le traitement des jus de compostage
Odipure intervient sur le traitement des lixiviats de compostage de déchets verts. « Le jus est recueilli en lagune et aéré puis nous le réutilisons pour arroser les tas », explique Régis Janvier, « l'eau excédentaire est envoyée vers une lagune de finition et un bassin de macrophytes pour achever l'épuration ». Actuellement, trois sites sont équipés de la sorte et deux autres sont à l'étude précise l'entreprise qui reste discrète sur le nom de ses clients.
Quant à Biozis, une entreprise spécialisée dans la conception et la réalisation de plates-formes de compostage, elle vient de développer un bioréacteur d'épuration des lixiviats de compostage combinant traitement physico-chimique (en deux étapes) et biologique qu'elle loue à demeure à ceux qui en ont besoin. « L'équipement rejette un effluent épuré sans nuisance olfactive ni perturbation des micro-organismes conforme aux normes en vigueur qui peut être rejeté dans la nature ou recyclé en arrosage des andins ou des boxes », explique Pierre Froidcoeur, Biozis, « et ceci pour un coût total de 6 € à 12 €/m³ (selon la concentration de l'effluent) pour une installation de 10 m³/j, avec engagement de location sur cinq ans ».
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