FR3059317A1 - PROCESS FOR TREATING LIXIVIATES FROM WASTE STORAGE CENTERS - Google Patents
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Abstract
La présente invention est relative à un procédé de traitement de lixiviat, ledit procédé comprenant un étape de fourniture de lixiviats issus d'une installation de stockage de déchets et de traitement des lixiviats dans une installation de traitement présentant une boucle de circulation de lixiviat dans laquelle est réalisée en continu une étape de concentration du lixiviat et une étape a) de prélèvement dudit lixiviat circulant concentré, ladite boucle de circulation comprenant une chambre de séparation (Cs), un échangeur (E) et une pompe (P) pour l'acheminement des lixiviats depuis la chambre de séparation (Cs) vers l'échangeur (E), et ladite étape a) de prélèvement étant réalisée en amont de l'échangeur (E). Selon l'invention le procédé comprend : - une étape d'ensemencement du lixiviat en cristaux de CaSO4 dans la boucle de circulation, - une étape b) de séparation du lixiviat ensemencé de manière à obtenir une phase enrichie en cristaux de CaSO4 (PE) et une phase appauvrie en cristaux (PA), étape dans laquelle la phase enrichie (PE) est réintroduite dans la boucle de circulation.The present invention relates to a leachate treatment process, said method comprising a step of supplying leachates from a waste storage facility and leachate treatment plant in a treatment plant having a leachate circulation loop in which a leachate concentration step and a step a) for taking up said concentrated circulating leachate are carried out continuously, said circulation loop comprising a separation chamber (Cs), an exchanger (E) and a pump (P) for conveying. leachate from the separation chamber (Cs) to the exchanger (E), and said sampling step a) being carried out upstream of the exchanger (E). According to the invention, the process comprises: a step of seeding the leachate with CaSO4 crystals in the circulation loop; a step b) separating the seeded leachate so as to obtain a phase enriched in CaSO4 (PE) crystals; and a crystal depleted phase (PA), wherein the enriched phase (PE) is reintroduced into the circulation loop.
Description
Titulaire(s) : FRANCE EVAPORATION.Holder (s): FRANCE EVAPORATION.
Demande(s) d’extensionExtension request (s)
Mandataire(s) : BUREAU DUTHOIT-LEGROS ASSOCIES.Agent (s): BUREAU DUTHOIT-LEGROS ASSOCIES.
P4) PROCEDE DE TRAITEMENT DES LIXIVIATS ISSUS DES CENTRES DE STOCKAGE DE DECHETS.P4) PROCESS FOR TREATING LEACHIVES FROM WASTE STORAGE CENTERS.
FR 3 059 317 - A1 \5y La présente invention est relative à un procédé de traitement de lixiviat, ledit procédé comprenant un étape de fourniture de lixiviats issus d'une installation de stockage de déchets et de traitement des lixiviats dans une installation de traitement présentant une boucle de circulation de lixiviat dans laquelle est réalisée en continu une étape de concentration du lixiviat et une étape a) de prélèvement dudit lixiviat circulant concentré, ladite boucle de circulation comprenant une chambre de séparation (Cs), un échangeur (E) et une pompe (P) pour l'acheminement des lixiviats depuis la chambre de séparation (Cs) vers l'échangeur (E), et ladite étape a) de prélèvement étant réalisée en amont de l'échangeur (E).FR 3 059 317 - A1 \ 5y The present invention relates to a process for the treatment of leachate, said process comprising a step of supplying leachate from a waste storage installation and treatment of leachate in a treatment installation having a leachate circulation loop in which a step of concentrating the leachate is carried out continuously and a step a) of removing said concentrated circulating leachate, said circulation loop comprising a separation chamber (Cs), an exchanger (E) and a pump (P) for conveying the leachate from the separation chamber (Cs) to the exchanger (E), and said step a) of sampling being carried out upstream of the exchanger (E).
Selon l'invention le procédé comprend:According to the invention, the method comprises:
- une étape d'ensemencement du lixiviat en cristaux de CaSO4 dans la boucle de circulation,- a step of seeding the leachate in CaSO 4 crystals in the circulation loop,
- une étape b) de séparation du lixiviat ensemencé de manière à obtenir une phase enrichie en cristaux de CaSO4 (PE) et une phase appauvrie en cristaux (PA), étape dans laquelle la phase enrichie (PE) est réintroduite dans la boucle de circulation.a step b) of separation of the seeded leachate so as to obtain a phase enriched in crystals of CaSO 4 (PE) and a phase depleted in crystals (PA), step in which the enriched phase (PE) is reintroduced into the loop circulation.
Domaine de l’inventionField of the invention
L’invention se rapporte au domaine du traitement des déchets, et plus précisément à celui du traitement des déchets issus des centres de stockage. En effet, l’invention concerne un procédé de traitement des lixiviats issus des centres de stockage de déchets.The invention relates to the field of waste treatment, and more specifically to that of the treatment of waste from storage centers. In fact, the invention relates to a process for the treatment of leachate from waste storage centers.
Arrière-plan technologique de l’inventionTechnological background of the invention
Dans le domaine du traitement des déchets plusieurs méthodes peuvent être mises en œuvre en fonction du type de déchets à traiter.In the field of waste treatment, several methods can be implemented depending on the type of waste to be treated.
Une des solutions pour traiter les déchets réside à les enfouir dans des centres d’enfouissement. Ces centres d’enfouissement, appelés également installation de stockage de déchets (ISD), peuvent être de différents types.One of the solutions for treating waste is to bury it in landfills. These landfills, also called waste storage facilities (ISD), can be of different types.
En Lrance, il existe trois types d’installation de stockage de déchets. Les installations de stockage de déchets dangereux de classe 1 (ISDD) destinées à accueillir les déchets dangereux, les installations de stockage de déchets non dangereux de classe 2 (ISDND ) qui reçoivent les ordures ménagères et déchets assimilés à celles-ci (restes de repas de restaurants...) et enfin, les installation de stockage de déchets inertes de classe 3 (ISDI) destinées à accueillir les déchets inertes tels que la terre, les gravats ou encore le béton concassé.In Lrance, there are three types of waste storage facility. Class 1 hazardous waste storage facilities (ISDD) intended to receive hazardous waste, non-hazardous class 2 waste storage facilities (ISDND) which receive household and similar waste (leftover meals restaurants ...) and finally, the class 3 inert waste storage facility (ISDI) intended to accommodate inert waste such as earth, rubble or even crushed concrete.
Les ISDD et les ISDND sont génératrice d’importants volume de lixiviat qu’il est généralement nécessaire de réduire au maximum afin notamment d’éviter une pollution du milieu naturel.ISDDs and ISDNDs generate significant volumes of leachate, which it is generally necessary to reduce as much as possible, in particular to avoid pollution of the natural environment.
A l’heure actuelle, plusieurs procédés existent pour la réduction des volumes de lixiviat et notamment des procédés permettant de les concentrer par évaporation ou par distillation.At the present time, several methods exist for reducing the volumes of leachate and in particular methods making it possible to concentrate them by evaporation or by distillation.
Les procédés d’évaporation sont des procédés continus permettant à partir d’un lixiviat, dit dilué, issu des installations de stockage de déchets de classe 1 ou de classe 2, d’obtenir un lixiviat concentré.The evaporation processes are continuous processes which make it possible, from a so-called diluted leachate, coming from class 1 or class 2 waste storage facilities, to obtain a concentrated leachate.
Concrètement, ces procédés sont mis en œuvre au sein de systèmes comprenant une chambre de séparation, un échangeur ainsi que d’une pompe.Concretely, these processes are implemented within systems comprising a separation chamber, an exchanger and a pump.
L’entrée du système est généralement constituée par l’acheminement de lixiviat dilué au niveau de la chambre de séparation, ladite chambre présentant également une évacuation supérieure pour les vapeurs ainsi qu’une évacuation inférieure pour la sortie de lixiviat concentré.The inlet of the system is generally constituted by the conveyance of diluted leachate at the level of the separation chamber, said chamber also having an upper evacuation for the vapors as well as a lower evacuation for the exit of concentrated leachate.
En sortie de l’évacuation inférieure de la chambre de séparation, le lixiviat est acheminé jusqu’au secondaire d’un échangeur par l’intermédiaire d’une pompe. Il peut s’agir d’un échangeur à tubes dont la surface extérieure desdits tubes (le primaire de l’échangeur) est chauffée par de la vapeur. Le lixiviat circulant au secondaire de l’échangeur est ainsi chauffé par la vapeur circulant au primaire de l’échangeur.Leaving the lower evacuation of the separation chamber, the leachate is conveyed to the secondary of an exchanger by means of a pump. It can be a tube exchanger whose external surface of said tubes (the primary of the exchanger) is heated by steam. The leachate circulating in the secondary of the exchanger is thus heated by the steam circulating in the primary of the exchanger.
En sortie d’échangeur, le lixiviat ainsi chauffé est réacheminé vers la chambre de séparation au sein de laquelle, en raison de sa température et de la pression appliquée à l’intérieur de la chambre, une détente flash a lieu. Cette détente flash engendre la séparation du lixiviat chauffé en de la vapeur qui s’échappe par l’évacuation supérieure de la chambre et en une fraction de lixiviats liquides, aboutissant ainsi à la concentration de ces derniers.At the outlet of the exchanger, the leachate thus heated is redirected to the separation chamber within which, due to its temperature and the pressure applied inside the chamber, flash expansion takes place. This flash expansion generates the separation of the heated leachate into vapor which escapes through the upper evacuation of the chamber and into a fraction of liquid leachate, thus resulting in the concentration of the latter.
La circulation du lixiviat depuis la sortie inférieure de la chambre de séparation vers l’entrée de l’échangeur mais également depuis la sortie de l’échangeur vers une des entrées de la chambre de séparation est assurée par une pompe. Une boucle de circulation est ainsi constituée par la chambre de séparation, l’échangeur et la pompe, ladite boucle de circulation permettant la circulation du fluide en continu et ainsi la mise en œuvre d’un procédé de concentration fonctionnant en continu.The circulation of the leachate from the lower outlet of the separation chamber towards the inlet of the exchanger but also from the outlet of the exchanger to one of the entrances of the separation chamber is ensured by a pump. A circulation loop is thus formed by the separation chamber, the exchanger and the pump, said circulation loop allowing the circulation of the fluid continuously and thus the implementation of a concentration process operating continuously.
Afin de permettre un approvisionnement constant en lixiviat de l’installation d’évaporation, une partie du flux des lixiviats concentrés est prélevée en continu en amont de l’échangeur. Typiquement, ce prélèvement qui correspond à une fraction du débit en circulation s’opère entre la sortie inférieure de la chambre de séparation et l’échangeur.In order to allow a constant supply of leachate from the evaporation installation, part of the flow of concentrated leachate is withdrawn continuously upstream of the exchanger. Typically, this withdrawal, which corresponds to a fraction of the flow in circulation, takes place between the lower outlet of the separation chamber and the exchanger.
Au sein des installations de traitement par évaporation, les procédés de traitement connus permettent donc d’obtenir des lixiviats concentrés dont le volume a été considérablement réduit. Cependant, malgré l’efficacité de ces procédés, les installations de traitement par évaporation les mettant en œuvre nécessitent une maintenance élevée notamment au niveau de l’échangeur.In evaporation treatment plants, the known treatment methods therefore make it possible to obtain concentrated leachates whose volume has been considerably reduced. However, despite the efficiency of these methods, the evaporative treatment installations implementing them require high maintenance, in particular at the exchanger level.
En effet, dans certains centres d’enfouissement, la stabilisation des déchets est réalisée par l’intermédiaire de ciment et ces derniers contiennent des quantités importantes de sulfate de calcium (CaSCE). Par conséquent, le sulfate de calcium contenu dans le ciment est ensuite retrouvé en grande concentration dans les lixiviats.Indeed, in some landfill sites, waste is stabilized by means of cement, which contains large quantities of calcium sulphate (CaSCE). Consequently, the calcium sulphate contained in the cement is then found in high concentration in the leachate.
Or, dans une installation de traitement des lixiviats par évaporation, le sulfate de calcium pose de réels problèmes au niveau de l’échangeur car il se dépose progressivement, rapidement et majoritairement au niveau des points les plus chauds, et en particulier à l’intérieur des tubes de l’échangeur obstruant ainsi graduellement les parois.However, in an installation for the treatment of leachate by evaporation, calcium sulphate poses real problems at the level of the exchanger because it is deposited gradually, rapidly and mainly at the level of the hottest points, and in particular inside. exchanger tubes thus gradually obstructing the walls.
Cette obstruction progressive entraîne de forte perte de charge et un abaissement du rendement évaporatoire sur le système de traitement et nécessite surtout que des opérations de maintenance soient quotidiennement menées afin de retirer le sulfate de calcium agrégé à l’intérieur des parois du tube de l’échangeur.This progressive obstruction leads to high pressure drop and a lowering of the evaporative yield on the treatment system and above all requires that maintenance operations are carried out daily in order to remove the calcium sulphate aggregated inside the walls of the tube of the exchanger.
Ces opérations nécessitent un arrêt de l’installation et sont donc également délétères pour le rendement global de concentration des lixiviats au sein desdites installations de traitement, sans compter également que les maintenances et les arrêts successifs engendrent un surcoût dont il serait nécessaire de se passer.These operations require a shutdown of the installation and are therefore also deleterious for the overall yield of concentration of leachate within said treatment facilities, not to mention also that the maintenance and the successive shutdowns generate an additional cost which it would be necessary to do without.
Ainsi, il existe un besoin de développer des procédés de traitement permettant de diminuer les opérations de maintenance et d’augmenter ainsi le rendement global de la concentration des lixiviats issus des centres d’enfouissement et notamment des installations de stockage de déchets dangereux de classe 1 ou 2.Thus, there is a need to develop treatment methods making it possible to reduce maintenance operations and thus increase the overall yield of the concentration of leachate from landfills and in particular class 1 hazardous waste storage facilities. or 2.
Il est donc du mérite de la demanderesse d’avoir mis au point un procédé de traitement des lixiviats issus de centre de stockage résolvant tout ou partie des problèmes de l’art antérieur, ledit procédé de traitement permettant notamment d’être mis en œuvre plus longtemps entre deux opérations de maintenance.It is therefore to the credit of the applicant to have developed a process for the treatment of leachate from storage centers solving all or part of the problems of the prior art, said treatment process making it possible in particular to be implemented more long time between two maintenance operations.
Résumé de l’inventionSummary of the invention
L’invention concerne un procédé de traitement de lixiviat, ledit procédé comprenant une étape de fourniture de lixiviats issus d’une installation de stockage de déchets et de traitement des lixiviats dans une installation de traitement présentant une boucle de circulation de lixiviat dans laquelle est réalisée en continu une étape de concentration du lixiviat et une étape a) de prélèvement dudit lixiviat circulant concentré, ladite boucle de circulation comprenant une chambre de séparation (Cs), un échangeur (E) et une pompe (P) pour l’acheminement des lixiviats depuis la chambre de séparation (Cs) vers l’échangeur (E), et ladite étape a) de prélèvement étant réalisée en amont de l’échangeur (E), ledit procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend :The invention relates to a method for treating leachate, said method comprising a step of supplying leachate from a waste storage installation and treatment of leachate in a treatment installation having a leachate circulation loop in which is carried out continuously a step of concentrating the leachate and a step a) of withdrawing said concentrated circulating leachate, said circulation loop comprising a separation chamber (Cs), an exchanger (E) and a pump (P) for the conveyance of leachate from the separation chamber (Cs) towards the exchanger (E), and said sampling step a) being carried out upstream of the exchanger (E), said method being characterized in that it comprises:
une étape d’ensemencement du lixiviat en cristaux de CaSCE dans la boucle de circulation, une étape (b) de séparation du lixiviat ensemencé de manière à obtenir une phase enrichie en cristaux de CaSCE (PE) et une phase appauvrie en cristaux (PA), étape dans laquelle la phase enrichie (PE) est réintroduite dans la boucle de circulation.a step of seeding the leachate in CaSCE crystals in the circulation loop, a step (b) of separating the seeded leachate so as to obtain a phase enriched in CaSCE crystals (PE) and a phase depleted in crystals (PA) , step in which the enriched phase (PE) is reintroduced into the circulation loop.
Description des figuresDescription of the figures
Figure 1 : Vue schématique d’une installation de traitement des lixiviats par évaporation tel que présent dans l’état de la technique. Les traits en pointillés représentent la boucle de circulation.Figure 1: Schematic view of a plant for the treatment of leachate by evaporation as present in the state of the art. The dotted lines represent the circulation loop.
Figure 2 : Vue schématique d’une installation de traitement des lixiviats par évaporation mettant en œuvre le procédé de l’invention. Les traits en pointillés représentent la boucle de circulation.Figure 2: Schematic view of a plant for the treatment of leachate by evaporation implementing the process of the invention. The dotted lines represent the circulation loop.
Description détailléedetailed description
L’invention concerne donc un procédé permettant de traiter les lixiviats de décharge.The invention therefore relates to a method for treating discharge leachate.
Le procédé selon l’invention est particulièrement avantageux car il permet de diminuer de manière importante la maintenance nécessaire au sein de l’installation de traitement des lixiviats par évaporation, et plus particulièrement les opérations de nettoyage de l’échangeur, notamment l’intérieur des tubes dans un échangeur à tubes, ou des plaques dans un échangeur à plaques.The method according to the invention is particularly advantageous since it makes it possible to significantly reduce the maintenance required within the installation for the treatment of leachate by evaporation, and more particularly the cleaning operations of the exchanger, in particular the interior of the tubes in a tube exchanger, or plates in a plate exchanger.
Le terme « installation » au sens de la présente invention désigne une installation de traitement des lixiviats par évaporation, ladite installation aboutissant, par l’intermédiaire de procédés de traitement tel que celui de l’invention, à la concentration des lixiviats. De plus, les expressions « installations de traitement des lixiviats par évaporation », « installations d’évaporation » ou encore « installations de traitement » peuvent être considérées comme des synonymes au sens de la présente invention.The term “installation” within the meaning of the present invention designates an installation for the treatment of leachate by evaporation, said installation leading, by means of treatment methods such as that of the invention, to the concentration of leachate. In addition, the expressions “evaporative leachate treatment plants”, “evaporation plants” or even “treatment plants” can be considered as synonyms within the meaning of the present invention.
En raison de la forte concentration en sulfate de calcium contenue dans le ciment utilisé pour la stabilisation des déchets dans certains centres d’enfouissement, ledit sulfate de calcium est également retrouvé en quantité non négligeable dans les lixiviats issus de cette stabilisation.Due to the high concentration of calcium sulphate contained in the cement used for stabilizing waste in certain landfills, said calcium sulphate is also found in significant quantities in the leachate from this stabilization.
L’invention est née de la constatation par les inventeurs que ces lixiviats contenant des quantités non négligeable de sulfate de calcium impliquent d’effectuer des opérations de maintenance quotidienne sur les installations d’évaporation classiquement utilisées pour concentrer les lixiviats de décharge. Ces opérations de maintenance sont destinées à nettoyer l’intérieur des tubes de l’échangeur E afin d’éliminer le sulfate de calcium qui se dépose progressivement sur les parois et d’éviter ainsi que les tubes ne soient complètement obstrués. Le nettoyage peut être réalisé par traitement chimique ou par traitement mécanique.The invention was born from the discovery by the inventors that these leachates containing non-negligible quantities of calcium sulphate involve carrying out daily maintenance operations on the evaporation installations conventionally used to concentrate the leachate discharges. These maintenance operations are intended to clean the inside of the tubes of the exchanger E in order to remove the calcium sulphate which is gradually deposited on the walls and thus prevent the tubes from being completely blocked. Cleaning can be carried out by chemical treatment or by mechanical treatment.
Nous décrivons tout d’abord, à titre indicatif, le procédé de traitement de lixiviat mis en œuvre dans une installation de traitement selon l’état de la technique. Comme représenté à la figure 1, cette installation de traitement comprend une boucle de circulation comprenant une chambre de séparation Cs, une pompe P, et un échangeur E du type sans contact.We first describe, for information only, the leachate treatment process implemented in a treatment installation according to the state of the art. As shown in FIG. 1, this treatment installation comprises a circulation loop comprising a separation chamber Cs, a pump P, and a heat exchanger E of the contactless type.
Les lixiviats dilués sont alimentés en continu dans la chambre de séparation Cs et se mélangent dans la chambre avec les lixiviats concentrés. La chambre Cs présente une sortie inférieure d’où sont soutirés en continu les lixiviats concentrés, par l’action de la pompe. Ces lixiviats sont forcés par la pompe au travers du secondaire de l’échangeur E, le primaire de l’échangeur chauffé par un fluide caloporteur tel que la vapeur. Les lixiviats chauffés en sortie de l’échangeur sont acheminés jusqu’à la chambre de séparation où se produit la détente flash et la séparation du fluide en de la vapeur qui s’échappe par l’ouverture supérieure de la chambre, et la phase liquide des lixiviats qui retombe avec les liquides dans la chambre de séparation. Selon cet état de la technique, on prélève une fraction des lixiviats concentrés sur la boucle de circulation, entre la pompe et l’échangeur.The diluted leachate is fed continuously into the separation chamber Cs and mixes in the chamber with the concentrated leachate. Chamber Cs has a lower outlet from which the concentrated leachate is continuously drawn off, by the action of the pump. These leachates are forced by the pump through the secondary of the exchanger E, the primary of the exchanger heated by a heat transfer fluid such as steam. The leachate heated at the outlet of the exchanger is conveyed to the separation chamber where flash expansion occurs and the separation of the fluid into vapor which escapes through the upper opening of the chamber, and the liquid phase leachate which falls down with the liquids in the separation chamber. According to this state of the art, a fraction of the leachates concentrated on the circulation loop is removed, between the pump and the exchanger.
Dans le cas de lixiviats issus des installations de classe I, contenant une forte teneur en CaSCL, on constate des dépôts très importants au niveau des points chauds de l’installation et en particulier sur les parois internes du secondaire de l’échangeur, et qui peuvent aller jusqu’à obstruer les conduites de l’échangeur : cette obstruction progressive entraîne de forte perte de charge sur le système de traitement et nécessite surtout que des opérations de maintenance soient quotidiennement menées afin de retirer le sulfate de calcium agrégé à l’intérieur des parois du tube de l’échangeur.In the case of leachate from class I installations, containing a high CaSCL content, very significant deposits are observed at the hot spots of the installation and in particular on the internal walls of the exchanger secondary, and which can go as far as obstructing the exchanger pipes: this progressive obstruction leads to a high pressure drop on the treatment system and above all requires maintenance operations to be carried out daily in order to remove the calcium sulphate aggregated inside walls of the exchanger tube.
Le procédé selon l’invention, par la mise en œuvre d’une étape d’ensemencement et d’une étape de séparation, permet de diminuer les étapes de maintenance sur l’échangeur E et permet ainsi de faire fonctionner plus longtemps les installations de concentration des lixiviats par évaporation entre deux opérations de maintenance.The method according to the invention, by implementing a seeding step and a separation step, makes it possible to reduce the maintenance steps on the exchanger E and thus makes it possible to operate the installations for longer. concentration of leachate by evaporation between two maintenance operations.
De plus, le procédé selon l’invention permet une augmentation du rendement global des installations d’évaporation pour la concentration des lixiviats issus des installations de stockage, et notamment des installations de stockage de déchets de classe 1 ou de classeIn addition, the method according to the invention allows an increase in the overall yield of the evaporation plants for the concentration of leachate from the storage facilities, and in particular the storage facilities for class 1 or class waste.
2.2.
Le procédé selon l’invention est donc un procédé de traitement de lixiviats ledit procédé comprenant une étape de fourniture de lixiviats issus d’une installation de stockage de déchets.The process according to the invention is therefore a process for treating leachate, said process comprising a step of supplying leachate from a waste storage facility.
Selon le procédé de l’invention, les lixiviats fournis peuvent être des lixiviats issus d’installations de stockage de déchets dangereux de classe 1 (ISDD) ou d’installations de stockage de déchets non dangereux de classe 2 (ISDND). Préférentiellement, les lixiviats fournis sont issus d’installations de stockage de déchets dangereux de classe 1 (ISDD).According to the process of the invention, the leachate supplied can be leachate from class 1 hazardous waste storage facilities (ISDD) or from class 2 non-hazardous waste storage facilities (ISDND). Preferably, the leachate supplied comes from class 1 hazardous waste storage facilities (ISDD).
Le procédé selon l’invention est mis en œuvre dans une installation de traitement présentant une boucle de circulation de lixiviat dans laquelle est réalisée en continu une étape de concentration du lixiviat et une étape a) de prélèvement dudit lixiviat circulant concentré, ladite boucle comprenant une chambre de séparation Cs, un échangeur E et une pompe P pour l’acheminement des lixiviats depuis la chambre de séparation Cs vers l’échangeur E, et ladite étape a) de prélèvement étant réalisée en amont de l’échangeur E.The method according to the invention is implemented in a treatment installation having a leachate circulation loop in which a step of concentrating the leachate is carried out continuously and a step a) of removing said concentrated circulating leachate, said loop comprising a separation chamber Cs, an exchanger E and a pump P for the conveyance of leachate from the separation chamber Cs to the exchanger E, and said step a) of sampling being carried out upstream of the exchanger E.
Selon l’invention ledit procédé comprend :According to the invention, said method comprises:
- une étape d’ensemencement du lixiviat en cristaux de sulfate de calcium CaSCL dans la boucle de circulation,- a step of seeding the leachate in calcium sulphate crystals CaSCL in the circulation loop,
- une étape b) de séparation du lixiviat ensemencé de manière à obtenir une phase enrichie en cristaux PE et une phase appauvrie en cristaux PA, étape dans laquelle la phase enrichie PE est réintroduite dans la boucle de circulation.a step b) of separation of the leachate inoculated so as to obtain a phase enriched in PE crystals and a phase depleted in PA crystals, step in which the PE enriched phase is reintroduced into the circulation loop.
D’une manière générale, afin de limiter le volume des lixiviats et/ou de les valoriser, ces derniers peuvent être concentrés dans des installations d’évaporation.In general, in order to limit the volume of leachate and / or to recover it, it can be concentrated in evaporation plants.
Ces installations d’évaporation peuvent fonctionner en continu par l’intermédiaire d’une boucle de circulation comprenant une chambre de séparation Cs, un séparateur S et une pompe P.These evaporation installations can operate continuously via a circulation loop comprising a separation chamber Cs, a separator S and a pump P.
L’échangeur E couramment utilisé peut être un échangeur à tubes tels que ceux connus par l’homme du métier, ou encore à plaques. Dans ces types d’échangeur, le primaire de l’échangeur (par exemple la surface extérieure des tubes) est chauffé par contact avec un fluide caloporteur tel que de la vapeur entraînant ainsi le réchauffement du lixiviat circulant à l’intérieur du secondaire de l’échangeur (par exemple à l’intérieur des tubes).The exchanger E commonly used can be a tube exchanger such as those known by a person skilled in the art, or also with plates. In these types of exchanger, the primary of the exchanger (for example the external surface of the tubes) is heated by contact with a heat-transfer fluid such as steam, thus causing the leachate circulating inside the secondary of the 'exchanger (for example inside the tubes).
Ainsi, les lixiviats présentent en entrée de l’échangeur E une température inférieure à la température de sortie de l’échangeur. Le delta de température appliqué est proportionnel au débit évaporatoire.Thus, the leachate present at the inlet of the exchanger E a temperature lower than the outlet temperature of the exchanger. The temperature delta applied is proportional to the evaporative flow.
Le lixiviat ainsi réchauffé est circulé vers la chambre de séparation Cs dans laquelle, en raison de la pression contenue à l’intérieur de cette dernière et de la température du lixivat, une détente flash se produit. Cette détente flash permet l’évaporation de l’eau et donc la concentration du lixiviat.The leachate thus heated is circulated to the separation chamber Cs in which, due to the pressure contained inside the latter and the temperature of the leachate, flash expansion occurs. This flash trigger allows the water to evaporate and therefore the concentration of the leachate.
L’eau évaporée est alors évacuée sous forme de vapeur par le sommet de la chambre de séparation Cs et le lixiviat concentré est récupéré en sortie de cette dernière.The evaporated water is then evacuated in the form of vapor by the top of the separation chamber Cs and the concentrated leachate is recovered at the outlet of the latter.
La chambre de séparation Cs contient également une entrée de liquide permettant au système d’être continuellement alimenté en lixiviat à concentrer et le déplacement du lixiviat au sein de la boucle de circulation est notamment réalisé par l’intermédiaire d’une pompe P.The separation chamber Cs also contains a liquid inlet allowing the system to be continuously supplied with leachate to be concentrated and the displacement of the leachate within the circulation loop is notably achieved by means of a pump P.
Afin de permettre un fonctionnement continu, une partie du flux des lixiviats concentrés est prélevée au sein de la boucle de circulation en amont de l’échangeur par une étape a) de prélèvement.In order to allow continuous operation, part of the flow of concentrated leachate is sampled within the circulation loop upstream of the exchanger by a step a) of sampling.
Contrairement à l’enseignement de la technique, le procédé de traitement des lixiviat selon l’invention met en œuvre une étape d’ensemencement et une étape de séparationUnlike the teaching of the technique, the leachate treatment method according to the invention implements a seeding step and a separation step
b) du lixiviat ensemencé.b) seeded leachate.
L’étape d’ensemencement consiste à introduire au niveau de la boucle de circulation des cristaux de sulfate de calcium (CaSCL). D’une manière préférentielle, les cristaux de sulfate de calcium se présentent sous la forme de gypse.The inoculation step consists of introducing calcium sulphate (CaSCL) crystals into the circulation loop. Preferably, the calcium sulphate crystals are in the form of gypsum.
Cette étape d’ensemencement du lixiviat en cristaux de sulfate de calcium est particulièrement avantageuse. En effet, grâce à la présence desdits cristaux, le sulfate de calcium contenu dans le lixiviat s’agrège préférentiellement autour de ces derniers plutôt que sur le secondaire de l’échangeur E. De cette manière, les parois de l’échangeur E ne sont pas obstruées aussi rapidement qu’en absence de cristaux.This step of seeding the leachate in calcium sulphate crystals is particularly advantageous. Indeed, thanks to the presence of said crystals, the calcium sulphate contained in the leachate preferentially aggregates around the latter rather than on the secondary of the exchanger E. In this way, the walls of the exchanger E are not not clogged as quickly as in the absence of crystals.
Le procédé selon l’invention comprend également une étape de séparation b) du lixiviat ensemencé. Cette étape (b) de séparation consiste à séparer le lixiviat prélevé à l’étapeThe method according to the invention also comprises a step of separation b) of the seeded leachate. This separation step (b) consists in separating the leachate taken at the step
a) en deux phases, à savoir une phase enrichie en cristaux de sulfate de calcium PE et une phase appauvrie en cristaux de sulfate de calcium PA. La phase enrichie PE est réintroduite dans la boucle de circulation afin de maintenir les cristaux de sulfate de calcium en circulation dans l’installation de traitement, permettant ainsi au sulfate de calcium contenu dans le lixiviat de s’agréger sur ces derniers. De cette manière, on limite également le nombre d’étape d’ensemencement à réaliser. De préférence, la réintroduction de la phase enrichie en cristaux de sulfate de calcium est réalisée dans la chambre de séparation Cs.a) in two phases, namely a phase enriched in crystals of calcium sulfate PE and a phase depleted in crystals of calcium sulfate PA. The PE enriched phase is reintroduced into the circulation loop in order to keep the calcium sulphate crystals in circulation in the treatment installation, thus allowing the calcium sulphate contained in the leachate to aggregate thereon. In this way, the number of seeding steps to be carried out is also limited. Preferably, the reintroduction of the phase enriched with calcium sulphate crystals is carried out in the separation chamber Cs.
La phase appauvrie en cristaux PA est donc la phase obtenue en fin du procédé de traitement selon l’invention, à savoir les lixiviats concentrés obtenus en sortie de l’installation.The phase depleted in PA crystals is therefore the phase obtained at the end of the treatment process according to the invention, namely the concentrated leachate obtained at the outlet of the installation.
L’étape b) de séparation peut être réalisée par les techniques ou systèmes connus de l’homme du métier comme par exemple par un séparateur cyclonique, par décantation statique, par un filtre presse, par une décanteuse ou encore par une essoreuse. De préférence, l’étape b) de séparation est réalisée par l’intermédiaire d’un séparateur cyclonique.Step b) of separation can be carried out by techniques or systems known to those skilled in the art, for example by a cyclonic separator, by static decantation, by a filter press, by a decanter or even by a wringer. Preferably, step b) of separation is carried out by means of a cyclonic separator.
Le procédé de traitement selon l’invention permet ainsi de traiter les lixiviats issus des centres de stockage par concentration de ces derniers mais surtout, par l’intermédiaire d’une étape d’ensemencement en cristaux de sulfate de calcium et de séparation du lixiviat ensemencé, d’obtenir un lixiviat concentré répondant à l’objectif de réduction volumique tout en diminuant les étapes de maintenance nécessaires à l’entretien d’une installation d’évaporation pour la concentration des lixiviats.The treatment method according to the invention thus makes it possible to treat the leachate from the storage centers by concentrating the latter but above all, by means of a step of seeding in calcium sulphate crystals and of separation of the leachate inoculated , to obtain a concentrated leachate that meets the objective of volume reduction while reducing the maintenance steps necessary for the maintenance of an evaporation installation for the concentration of leachate.
Le procédé selon l’invention permet ainsi de réaliser des économies de coût et de générer un meilleur rendement puisque que l’installation de traitement nécessite moins d’arrêt pour le nettoyage du secondaire de l’échangeur E. En effet, les inventeurs ont constaté qu’avec la mise en œuvre du procédé selon l’invention, les opérations de maintenance pour le nettoyage du secondaire de l’échangeur (E) ne sont plus réalisées quotidiennement mais à raison d’une fois par semaine.The method according to the invention thus makes it possible to achieve cost savings and to generate a better yield since the treatment installation requires less downtime for cleaning the secondary of the exchanger E. In fact, the inventors have found that with the implementation of the method according to the invention, the maintenance operations for cleaning the secondary of the exchanger (E) are no longer carried out daily but once a week.
ίοίο
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