Hightech pour traiter lixiviats et biogaz

La révolution, aujourd’hui, dans les CET ne concerne plus l’infrastructure, mais la gestion des effluents et du biogaz. Un bond technologique s’opère pour répondre aux nouveaux enjeux de la protection environnementale. Des exigences de plus en plus sévères régissent la qualité de l'eau. Les centres de stockage passent donc les uns après les autres à l'ultrafiltration et l’osmose inverse, des techniques issues du traitement de l'eau potable et des process de l'industrie agroalimentaire. (voir à ce sujet le dossier réalisé sur le traitement des lixiviats dans L'Eau, l’Industrie, les Nuisances n° 217, pages 35 à 43).

Au début de l'année 1999, le site de Braseux à Vert-Le-Grand dans l’Essonne, géré par le Siredom, a mis en route une station de trai-

Le traitement des lixiviats conçu avec l'aide de Proserpol. Pas question en effet d’envoyer le moindre effluent dans le milieu naturel, dans cette région de plateaux agricoles. L’osmose inverse associée au traitement physico-chimique et à la filtration sur sable ont permis d'atteindre le zéro rejet.

Le groupe Séché vient à son tour de passer cette année à l’osmose inverse, dans le cadre de sa démarche d’amélioration continue ISO 14001. L’ensemblier Nexus Technologies a conçu un système qui amène le lixiviat, après décantation et filtration, au travers du module d’osmose inverse.

Le site de France Déchets à Hersin-Coupigny de son côté fait figure de pionnier. Le CET traite depuis cinq ans ses lixiviats dans une station biologique couplée à des modules d'ultrafiltration. Un investissement de 10 MF (bâtiments et équipements) durable, puisque les modules viennent seulement d’être remplacés. Conçu par Fairtec, bureau d’études filiale de La Lyonnaise des Eaux (groupe dont France Déchets est filiale au travers de Sita), le système dégrade la DBO, opère la nitrification-dénitrification avant de conduire les lixiviats sur des membranes d'ultrafiltration Kerasep (de Rhodia). Les membranes retiennent les particules de la taille d'une bactérie. L’osmose inverse, en aval, arrête celles qui ont la taille d’un virus. « Nous rejetons une eau déminéralisée et plus pure que l'eau potable, à des taux de DCO inférieurs à 120. Nous allons bien au-delà des exigences de la Drire. » Restent des saumures, traitées grâce… au biogaz. « Nous alimentons un évaporateur, appelé Lixi-»

vial®t, développé par VALT, où le gaz est brûlé à 1200 °C, selon le procédé Isoflah de Rhône Poulenc.

Du biogaz sur le réseau EDF

Le biogaz, en effet, focalise les recherches des CET. La maîtrise grandissante des techniques de captage et d’exploitation de cette énergie renouvelable générera de plus en plus d’économies et de rentabilité. « Sans oublier la perspective d’une écotaxe sur le CO₂ », rappelle Patrice Hacart. Son utilisation classique est la combustion pour le chauffage des locaux ou, comme le fait France Déchets, sa contribution énergétique à l’amélioration des performances des process. Mais l’évolution vers laquelle tous se dirigent est la fourniture d’énergie hors site. « D’autant qu’un puits de biogaz est exploitable pendant quinze ans », note Pierre Legris. Rapportée à la durée de vie du site, la perspective d’exploitation est intéressante. Séché a, l’année dernière, réalisé avec une coopérative d’agriculteurs mayennais voisins de son site, une usine de déshydratation des fourrages, d’une capacité de 10 000 t/an qui utilise – gratuitement – une partie de son biogaz.

L’installation européenne la plus spectaculaire est l’œuvre de la REP, filiale de CGEA-Onyx (groupe Vivendi-Environnement). En octobre 1999 elle inaugurait et mettait en service deux usines de production d’électricité : l’une sur le CET du Plessis Gassot (Île-de-France), l’autre à Claye Souilly (Seine-et-Marne). Elles livreront sur le réseau EDF (avec une concession de 12 ans) 85 M kWh/an chacune (soit les besoins de plus de 30 000 personnes).

Si la valorisation du biogaz ne va pas de soi, les principales exigences techniques sont aujourd’hui connues (mais peu aisées à mettre en œuvre). Dans tous les cas de figure, des chaudières performantes ont été équipées de brûleurs pour gaz pauvres, qui supportent les variations de teneurs en méthane.

Mais la phase essentielle c’est la captation.

Le réseau de puits et de drains doit être aussi dense que possible. Plus il y a de drains à l’hectare, mieux c’est. La REP n’a pas donné ses chiffres. Le groupe Séché indique qu’il monte ses puits tous les 50 m et les relie par des drains horizontaux tous les 6 m dans l’épaisseur des couches. « Ce maillage en trois dimensions permet de capter l’ensemble de la capsule tout en régularisant la qualité du gaz. Nous ajustons les teneurs en réenrichissant les biogaz jeunes avec les plus anciens. Cela diminue également le risque créé par les biogaz très jeunes, imbrûlables car peu riches en méthane : odeurs, émission de gaz inflammables ».

Autre astuce, développée par France Déchets. L’exploitant a remplacé l’enrobage béton traditionnel des puits perforés remplis de galets pour le drainage par une structure tubulaire en métal. Cette armature est retirée au fur et à mesure que le niveau monte. L’alvéole achevée et recouverte, seule reste dans la masse des déchets la colonne de galets. La tête de puits est étanchéifiée à l’argile et incluse entre un drain en béton perforé et un tube plein. « Même si la masse de déchet bouge, cela n’affectera pas la performance du puits qui, avec une structure rigide, peut se déformer : le gaz trouvera toujours son chemin au travers du massif drainant », commente Patrice Hacart.

La mise en dépression par aspiration des captages de biogaz, qui facilite la montée du gaz, a également un rôle fondamental. Elle doit être le plus uniforme possible. Dans cette optique, France Déchets a installé des automates programmés pour capter dans les différents puits les concentrations voulues. Il faut bien sûr à cela une condition : « bien enfermer la cocotte minute (l’alvéole en post-exploitation) », selon l’expression de Bernard Lafeve.