La société Exonia conçoit, construit et exploite des unités d’évaporation de lixiviats de décharge pour les industriels et les collectivités. Les solutions sont réalisées sur mesure, en fonction des objectifs du gestionnaire, de l’énergie disponible et de la quantité de produits à traiter.

Les technologies liées à l’évaporation existent depuis plus d’un siècle et se sont adaptées il y a vingt-cinq ans environ au traitement des lixiviats. Pour les décharges situées sur des zones à forte pluviométrie, cette solution est souvent couplée à une osmose inverse en tête d’installation, permettant de préconcentrer les lixiviats. Afin d’augmenter leur qualité, une osmose de finition permet le traitement des distillats d’évaporation avant leur rejet, dans le respect des normes et des arrêtés préfectoraux les plus contraignants.

Les lixiviats peuvent se classer en deux groupes principaux : ceux à dominante organique sont fortement associés aux déchets ménagers ainsi qu’aux centres de compostage ; les lixiviats à dominante minérale se retrouvent principalement dans les déchets industriels banals. La première catégorie, à fort taux d’encrassement, produit de grandes quantités de méthane. Elle nécessite des technologies d’évaporation adaptées, notamment des évaporateurs travaillant à des pressions inférieures à la pression atmosphérique. Pour les lixiviats minéraux, ils peuvent être traités à des températures et/ou des pressions plus importantes.

Dans les deux cas, trois types de technologies peuvent être définies en fonction des objectifs du gestionnaire de centre, de l’énergie disponible et de la quantité de produits à traiter. La technologie la plus commune est l’évaporateur à flot tombant. Adaptée aux gros débits de traitement, elle présente aussi un avantage en cas de moussage du produit. En effet, les lixiviats contiennent de nombreux produits tensioactifs qui, lors de l’ébullition, génèrent des mousses venant polluer les distillats. Le flot tombant limite ce phénomène.

Cette technologie est souvent couplée à un évaporateur à circulation forcée. Adaptée aux petits débits, cette solution permet d’atteindre des facteurs de concentration élevés, conduisant à des concentrations en matière sèche supérieures à 30 %. Associée à un sécheur, une boue pelletable peut être obtenue et replacée dans la décharge, évitant ainsi un exutoire coûteux. Enfin, une troisième technologie, plus atypique, consiste en la vaporisation totale de l’eau contenue dans les lixiviats. Il s’agit d’un système zéro rejet. Toutes ces technologies sont regroupées dans notre gamme d’évaporateurs Lixipack dont le choix dépend des sources d’énergie disponible sur site. Nos produits fonctionnent pour des débits allant de 200 l/h à plus de 30 000 l/h de traitement.
 
D’un entretien simple, les technologies liées à l’évaporation sont toutefois énergivores. Même si les centres d’enfouissement technique sont en mesure de produire leur propre énergie sous forme de biogaz, la valorisation de ce dernier limite la construction d’unités d’évaporation fonctionnant uniquement à la vapeur. Il est donc commun de proposer des solutions énergétiques alternatives telle que l’utilisation d’eau chaude issue d’une cogénération ou d’une chaudière à biogaz pauvre (concentration en méthane comprise entre 38 % et 50 %). La production de chaleur peut aussi être envisagée à partir d’une chaudière à biomasse. Pour des débits allant de 10 m³/j à 720 m³/j, il est commun d’utiliser la compression mécanique de vapeur (CMV).

Cette dernière solution nécessite uniquement une alimentation électrique et réutilise la vapeur issue de l’évaporation pour alimenter l’échangeur en énergie. Vertueuse en consommation carbone, la CMV permet aussi d’adapter le débit de l’évaporateur aux conditions saisonnières, la pluviométrie favorisant la production des lixiviats.

Exonia a déjà mis en place six stations de traitement de lixiviats conteneurisées de type Lixipack d’une puissance allant de 1 MV à 2,2 MW, utilisant pour quatre d’entre elles de l’eau chaude issue d’une cogénération et pour deux autres de l’eau chaude issue d’une chaudière biogaz. L’un de ces deux derniers sites n’ayant aucune source d’énergie disponible, nous avons utilisé la CMV en plus comme source d’alimentation énergétique.
La construction conteneurisée permet une optimisation des coûts de fabrication de près de 25 %, en requérant moins de matières premières et moins d’énergie. Elle est modulaire et facilement déplaçable. Le container peut en effet être mobilisable sur d’autres sites et surtout être amené au plus près de la « source » de produits à traiter. La consommation électrique de ce type d’unité est faible : pour les Lixipack VH par exemple, la consommation électrique est inférieure à 12 kW/m³ évaporé, pour les modèles Lixipack CMV, elle se situe en dessous de 47 kW/m³ évaporé.
 
Enfin, pour garantir un objectif zéro rejet liquide, les évaporateurs de la gamme Lixipack utilisent deux fois l’énergie thermique récupérée, une fois pour assurer l’évaporation de l’eau contenue dans le lixiviat et une seconde fois pour assurer la vaporisation des distillats d’évaporation vers l’atmosphère. Pour les sites du groupe Paprec par exemple, Exonia a conçu un équipement particulier. D’entretien et d’exploitation simples, celui-ci fait appel à des principes physiques différents des évaporateurs traditionnels. L’objectif de ces unités est d’assurer la vaporisation directe de l’eau contenue dans les lixiviats. Elle nécessite un apport calorifique, récupéré grâce à la combustion du biogaz non valorisé sur site et assurant la production d’eau chaude. Ainsi, notre société a produit cinq unités de ce type pour des puissances allant de 600 kWth/h à 1800 kWth/h.