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2 septembre 2013

Industrie : la technologie HPD® d'évaporation-cristallisation

Conjuguer gains de productivité et préservation des ressources naturelles constitue un enjeu de plus en plus pressant pour les industriels. Développée par Veolia Eau, la technologie d'HPD® d'évapo-cristallisation y répond parfaitement. Explications.

Une technologie taillée pour l'industrie

Par Hubert Kerneïs

Dans le domaine de l'industrie, l'heure est plus que jamais aux technologies qui répondent aux demandes des industriels confrontés à des pressions croissantes pour mieux préserver les ressources en eau, en matières premières... Elles permettent à la fois de maîtriser les impacts environnementaux - en améliorant les performances par la valorisation des ressources - et d'optimiser les coûts de production - en « boostant » la productivité.

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© Confab / VWS BRASIL LTDA

Parmi les technologies de pointe développées ces dernières années, le procédé HPD d'évaporation-cristallisation de Veolia Eau. Son principal atout : en séparant les liquides des solides dans les effluents, il permet de récupérer dans ces derniers les matières valorisables. Avec 800 installations industrielles dans trente pays (Espagne, Brésil, Indonésie, Nouvelle-Zélande...), Veolia Eau est aujourd'hui considéré comme un des trois leaders de ces solutions dans le monde. Pour l'opérateur, les prises de commandes sur ces technologies ont représenté 440 millions d'euros en 2012, une année record.

Dans le domaine de l'agriculture, alors que la pression démographique accroît la demande en engrais et fertilisants - le marché mondial de la potasse a progressé de 50 % depuis 2009 ! -, le procédé HPD® a ainsi permis au spécialiste espagnol des engrais, Iberpotash, de récupérer, à partir de résidus de production, 750 000 tonnes par an de sels alimentaires et chimiques (utilisé pour le salage des routes, notamment) et 50 000 tonnes par an de potasse blanche. Dans le sud de la province du Saskatchewan, au Canada, dans ce qui deviendra l'une des usines de potasse les plus importantes d'Amérique du Nord, la filiale de K+S Potash, un des tout premiers acteurs mondiaux des fertilisants, a choisi d'intégrer l'évaporation-cristallisation au coeur de sa filière de transformation pour maximiser sa production de potasse. A pleine capacité en 2023, l'installation que lui réalise actuellement Veolia Eau lui permettra ainsi de produire 2,86 millions de tonnes par an du précieux matériau. Toujours au Canada, mais côté sables bitumineux, un des plus grands acteurs du secteur a, lui, recours à cette technologie au nord de la province de l'Alberta, pour recycler et donc valoriser les eaux de production entrant dans son processus de production de 40 000 barils/jour (6 350 m3/j).

Enjeu de plus en plus important pour les industriels, notamment en termes d'image, le recyclage de l'eau est aussi crucial au Brésil. Ainsi, l'entreprise brésilienne GDK a signé avec Veolia Eau Solutions & Technologies un contrat pour une usine de l'industriel de la pétrochimie Petrobras, Fafen-SE, dans l'État de Sergipe (Nordeste). À la clé, l'ingénierie de base et la fourniture d'équipements destinés à la production de sulfate d'ammonium.

L'usine fera appel à une technologie de cristallisation pour fabriquer 875 tonnes par jour de produits pour engrais, à partir d'une réaction entre l'ammoniaque et l'acide sulfurique issu de déchets des activités de raffinage situées à proximité.

Système d'évaporation-cristallisation

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Cliquez sur l'image pour l'agrandir (© Infographie Mariette Guigal)

L'évaporation-cristallisation permet de séparer dans un liquide (la solution à chauffer) les éléments qu'il contient pour les transformer en cristaux.

Dans la pratique industrielle, les cristaux de sels ainsi formés dans le corps de chauffe (zone de classification) sont soutirés de la solution restante en fond de cuve, récupérés et raffinés pour être de nouveau valorisés

Principaux champs d'application de l'évaporation-cristallisation

  • Industrie du sel et de la soude
    Traitement des effluents et valorisation matière : chlorure de sodium...
  • Industrie du recyclage et du traitement des déchets
    Traitement des lixiviats
  • Industrie du pétrole et du gaz
    Traitement des effluents de raffinerie
  • Industries minières et métallurgiques
    Traitement des solutions minières
  • Industries de la potasse et des fertilisants
    Traitement des effluents et valorisation matière : sels de potassium et nitrates, potasse, phosphore
  • Industries énergétiques
    Éthanol/biocarburants
  • Industrie du papier
    Concentration des liqueurs noires

Objectifs

  • Eliminer les polluants
  • Valoriser la matière
  • Recycler l'eau

Les 4 bénéfices du principe

  1. Traiter les effluents pour les rejeter dans le milieu naturel et évacuer le concentrat réduit à son maximum en décharge spéciale.
  2. Traiter les effluents pour les recycler dans le processus industriel et évacuer le concentrat réduit à son maximum en décharge spéciale.
  3. Traiter les effluents et les rejeter en milieu naturel tout en valorisant le concentrat.
  4. Traiter les effluents pour les recycler et valoriser également le concentrat.