Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Les principaux types d'évaporateurs utilisés dans le traitement des effluents liquides sont décrits, avec leurs avantages et inconvénients, et les diverses façon de les utiliser en économisant l'énergie. Diverses applications typiques et concernant les principaux secteurs industriels sont ensuite présentés, ainsi que leurs liens courants avec des technologies autres que l'évaporation pour compléter le traitement. Enfin des informations sont données sur les étapes d'un projet, incluant celles nécessaires à l'obtention d'un devis, et sur les différents problèmes d'exploitation que l'utilisateur peut rencontrer.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Bernard GALLICHER : Ingénieur ESCOM - Ancien directeur procédés et projets, GEA Process Engineering France, division KESTNER
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Olivier SAVEL : Ingénieur ENSIGC - Responsable procédés/projets, GEA Process Engineering France, division KESTNER
INTRODUCTION
L'évaporation tient une place importante dans le traitement des effluents liquides. Elle est utilisée essentiellement lors de la concentration des effluents industriels, car s'il est techniquement possible de produire par évaporation des condensats pouvant être utilisés comme eau potable à partir des eaux usées domestiques, cette option n'est pas économiquement valable. Dans la grande majorité des installations, l'évaporation est associée à d'autres techniques telles que : décantation, filtration, essorage, séchage, cimentation, entre autres. L'utilisation de membranes est désormais un choix courant pour la réduction de volume de nombreux effluents dont la concentration initiale est faible. Cela permet de réduire la charge de l'évaporateur et, par conséquent, les coûts d'investissement et de fonctionnement. Mais l'évaporation reste incontournable pour obtenir des solutions très concentrées et, dans certains cas, permettre la récupération de produits pouvant être commercialisés, et/ou atteindre le zéro rejet liquide.
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2. Choix et utilisation de l'énergie nécessaire à l'évaporation
La part du coût de l'énergie devient de plus en plus importante dans celui de la production, et nombre d'installations existantes devront être modifiées pour réduire le coût de traitement. Pour les nouvelles installations, le choix du schéma de la partie évaporation nécessite plus d'évaluations préliminaires, car les coûts énergétiques et les temps d'amortissement diffèrent beaucoup d'un pays à l'autre et même d'une usine à l'autre. C'est pourquoi les options possibles sont désormais très détaillées, dès la pré-étude, afin de permettre une décision sur le meilleur arrangement possible. Les programmes de simulation, souvent développés en interne par les fournisseurs, seront donc de plus en plus indispensables.
2.1 Solaire
À l'exception des bassins d'évaporation, l'utilisation de l'énergie solaire est encore limitée. Deux possibilités sont actuellement à l'étude, voire en service depuis peu.
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La première concerne l'utilisation de panneaux solaires, actuellement en test dans plusieurs pays. Il est, en effet, techniquement possible de préchauffer une solution et d'évaporer l'eau par détente sous vide.
C'est une option intéressante dans la mesure où du matériel disponible sur le marché peut être installé. Par contre, ce système exclut la concentration de solutions corrosives ou encrassantes, nécessitant un appareillage hors standards commerciaux. Pour éviter d'avoir à produire des panneaux utilisant des matériaux dits « exotiques » afin de résister à la corrosion, on peut envisager de produire de l'eau chaude et de l'utiliser comme fluide caloporteur pour l'évaporateur. L'intérêt économique de cette option devra être vérifié en fonction des conditions climatiques locales.
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La seconde, qui a fait l'objet d'installations récentes, est l'utilisation de miroirs paraboliques. La chaleur solaire est alors concentrée sur des surfaces réduites et permet d'obtenir des températures élevées, de l'ordre de 400 oC pour des huiles thermiques. Cette option ne convient que pour les opérations discontinues de jour, sauf si le stockage de l'énergie s'avère facile et économique, ce qui n'est pas encore le cas.
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BIBLIOGRAPHIE
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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Filtration membranaire (OI, NF, UF, MFT). Aspects théoriques : mécanismes de transfert.
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Filtration membranaire (OI, NF, UF, MFT). Aspects théoriques : perméabilité et sélectivité.
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Filtration membranaire (OI, NF, UF). Présentation des membranes et modules.
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Filtration membranaire (OI, NF, UF). Caractérisation des membranes.
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Filtration membranaire (OI, NF, UF). Mise en œuvre et performances.
1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs
Principaux fournisseurs d'évaporateurs pour le traitement des eaux usées :
Aquatech http://www.aquatech.com
France Evaporation http://www.evaporation.fr
Gea Process Engineering France http://www.gea-pe.fr
Gea Wiegand GmbH http://www.gea-wiegand.com
General Electric http://www.ge.com
Swenson process equipment http://www.swensontechnology.com
Veolia water, HPD http://www.hpdsystems.com
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