Pourquoi les datacenters d'Almaty doivent traiter la purge de déconcentration comme une ressource, pas comme un déchet
Un datacenter à Almaty, au Kazakhstan, doit disposer d'une chaîne de traitement capable de gérer la purge de déconcentration (CTBD) — riche en TDS, en silice, en dureté calcique et en biocides résiduels — ainsi que les drains de boucle fermée chargés en glycol. Le périmètre 2026 standard comprend un prétraitement (filtre multicouche et cartouche), un dosage d'antitartre, une osmose inverse d'eau saumâtre à 75–80 % de récupération et une étape de polissage et désinfection, avec un objectif de 4 à 6 cycles de concentration. Le volume de purge vaut environ 1/(CoC−1) de l'eau d'appoint : passer de 4 à 6 CoC réduit la purge d'environ 5 points de pourcentage et libère plusieurs dizaines de milliers de litres par jour et par MW réutilisables.
Almaty se situe dans le bassin Ili–Almaty, où le réservoir de Kapchagay et les rivières alimentées par la fonte des neiges du nord du Tian Shan approvisionnent une ville d'environ deux millions d'habitants, l'irrigation en aval dans les régions d'Almaty et de Zhetysu ainsi qu'une demande industrielle croissante. Le Code de l'eau du Kazakhstan et la tension sur l'approvisionnement municipal documentée par l'administration de la région d'Almaty sur 2024–2026 ont déjà poussé la ville vers une allocation au compteur pendant les mois d'étiage estival. Pour un site de colocation de 10–20 MW — taille dominante des projets actuels à Almaty — cela signifie concurrencer ménages et agriculture pour la même prise d'eau de surface limitée, et non pas procéder à un simple prélèvement théorique.
L'échelle est réelle. Un site de 100 MW peut prélever jusqu'à 2 000 000 L/j, d'après la référence ide-tech 2026. Ramené à un site Almaty de 10 MW, on se situe à environ 200 000 à 400 000 L/j d'eau prélevée ; à 4 CoC, la purge vaut 1/(4−1) ≈ 25 % de l'appoint, soit 50 000 à 100 000 L/j de CTBD récupérable par 10 MW. L'analyse 2026 de Genesis Water situe le WUE (Water Usage Effectiveness) du secteur entre 1,8 et 2,5 L/kWh (0,47–0,65 gal/kWh), et le DOE américain indique qu'un passage de 3 à 6 CoC réduit l'appoint d'environ 20 % et la purge d'environ 50 %. Cet argument des 50 % est surestimé pour le pas 4→6, qui ne fait passer la purge que de 25 % à 20 % de l'appoint, soit un recul de 5 points, ou 20 % en valeur relative, et non 50 %. La nuance compte quand un client kazakh demande quelle est l'économie d'eau réelle.
Il existe aussi un piège définitionnel qui touche l'instruction des dossiers. La consommation d'eau désigne le volume définitivement soustrait du bassin versant par évaporation ; l'usage d'eau correspond à la mesure plus large du prélèvement, y compris l'eau utilisée puis restituée (d'après Genesis Water, 2026). Un site peut afficher un WUE flatteur tout en rejetant de grands volumes de purge contaminée. Traiter la CTBD comme une ressource interne — et non comme une contrainte de conformité — est la seule façon de faire baisser les deux indicateurs simultanément, ce que le service de l'eau de la région d'Almaty demande de plus en plus dans les nouvelles évaluations de site.
Ce que contiennent réellement la CTBD et les effluents d'un datacenter
La CTBD n'est pas une « eau usée industrielle » générique. C'est une eau de refroidissement déjà conditionnée, portée à une température utile et dosée avec les produits chimiques nécessaires au maintien en vie d'une tour. Chimie typique, d'après la référence technique HOBI 2026 : TDS 500–2 500 mg/L, dureté 400–1 200 mg/L en CaCO₃, silice 20–80 mg/L, MES 20–200 mg/L, chlore libre résiduel 0,1–1,0 mg/L, plus des biocides isothiazolinones, des inhibiteurs de tartre phosphonatés et des métaux traces (Cu, Fe, Zn) issus de la corrosion (d'après HOBI, 2026). À Almaty, l'eau d'alimentation est une eau de surface issue de la fonte des neiges, avec des variations saisonnières de turbidité : la fonte de printemps au T2 peut faire monter la turbidité de l'eau brute au-delà de 50 NTU, et l'exploitation hivernale concentre la dureté calcique à son pic annuel. Un jar-test sur au moins deux échantillons saisonniers reste indispensable avant de figer la dose d'antitartre.
Des effluents annexes compliquent la situation. Les boucles fermées propylène glycol–eau, utilisées pour la protection contre le gel des tuyauteries extérieures, des dry coolers et de certaines boucles secondaires de watercooling, se purgent pendant la maintenance ou lors d'incidents. Le propylène glycol est préféré à l'éthylène glycol en raison de sa toxicité aquatique plus faible (d'après HOBI, 2026), mais à 30–50 % de concentration il impose encore une forte charge en DBO et doit être séparé du flux de CTBD plutôt que mélangé. Le purgage d'humidification, les vidanges d'eau de refroidissement de groupes électrogènes et les essais réseau sprinkler complètent l'inventaire ; ces derniers, une à deux fois par an, peuvent représenter 50 à 200 m³ en un seul événement.
Deux termes que l'on retrouve dans toute demande d'autorisation kazakhe, définis ici pour le dossier projet :
- Cycles de concentration (CoC) — rapport entre les solides dissous dans l'eau de refroidissement en circulation et les solides dissous dans l'eau d'appoint. Un système à 4 CoC concentre les minéraux d'un facteur quatre avant purge (d'après Genesis Water, 2026).
- Water Usage Effectiveness (WUE) — usage d'eau annuel du site divisé par l'énergie des équipements IT, en L/kWh (ou gal/kWh). Métrique du Green Grid reprise par le DOE pour le reporting fédéral des datacenters (d'après HOBI, 2026).
| Paramètre | Plage CTBD typique | Cible de conception après prétraitement | Spécificité Almaty |
|---|---|---|---|
| TDS | 500–2 500 mg/L | < 1 000 mg/L pour alimenter le BWRO | Pic hivernal lié à la baisse d'apport du bassin |
| Dureté totale en CaCO₃ | 400–1 200 mg/L | < 200 mg/L après adoucisseur ou avec antitartre | Ca²⁺ dominant dans l'eau du bassin Ili |
| Silice (SiO₂) | 20–80 mg/L | < 30 mg/L à l'entrée OI à 75 % de récupération | Limite la récupération OI |
| Chlore libre | 0,1–1,0 mg/L | < 0,1 mg/L (déchloration avant OI) | Dosage de bisulfite de sodium standard |
| MES | 20–200 mg/L | < 10 mg/L après FAD/filtre multicouche | Pics de turbidité printaniers dans l'eau brute |
| Propylène glycol (boucle fermée) | 0–50 % (événementiel) | Séparé, traité par BRM | Vidanges hivernales, −25 à −30 °C |
Réglementation kazakhe et almatoise du rejet qu'un datacenter doit respecter
Le Kazakhstan applique un régime de rejet à deux voies. La première est un raccordement négocié au réseau sanitaire d'AlmatyKogamChygaru (opérateur d'assainissement d'Almaty), où l'opérateur agit comme autorité de contrôle du prétraitement et fixe des limites spécifiques au site sur le débit, le pH, la température, les MES, les huiles et graisses, le chlore résiduel et les sulfates. La seconde est le rejet direct en eau de surface, encadré par le Code de l'eau et SanPiN 3.01.067-97, avec des limites générales : pH 6,5–8,5, MES ≤ 50 mg/L, huiles/graisses ≤ 0,3 mg/L, chlore résiduel ≤ 1,5 mg/L, et plafonds de DBO₅ et de sulfates variables selon le milieu récepteur. Le barème 2026 exact, en KZT/m³, est fixé conjointement par le Département de l'écologie et AlmatyKogamChygaru et change chaque année : confirmez les valeurs actuelles auprès des deux avant de figer le design basis.
Les sanctions du Code écologique en cas de non-conformité incluent des arrêtés administratifs de fermeture, des amendes proportionnelles au dommage environnemental et le retrait de l'autorisation de rejet — autant d'événements qui deviennent publics et que les locataires hyperscale traiteront comme un risque réputationnel. Le cas est connu : lorsqu'un opérateur est contraint de divulguer la chimie de sa purge, comme Amazon après la divulgation de South Bend rapportée en 2026, l'examen en aval s'amplifie. Les flux glycolés compliquent encore la donne. Au Kazakhstan, un effluent chargé en glycol est généralement classé déchet dangereux, doit être séparé à la source et ne peut être mélangé à la ligne CTBD pour rejet : un tel mélange fait sortir l'exploitant du cadre de l'autorisation de raccordement et bascule dans le régime de gestionnaire de déchets dangereux.
Pour l'ingénieur EPC, l'implication pratique est que la conception doit supporter deux exutoires distincts : un raccordement au réseau sanitaire pour la CTBD traitée, et une voie de prestataire agréé pour le glycol usé. Le perméat traité pour makeup de tour de refroidissement évite ces deux exutoires, ce qui explique pourquoi la réutilisation reste l'option la plus défendable face à un régulateur kazakh.
Chaîne de traitement pour la CTBD à Almaty : prétraitement, OI, réutilisation et gestion du concentrat
La chaîne 2026 standard pour la CTBD d'un site Almaty de 5–20 MW est un skid modulaire en six étapes, articulé autour d'une osmose inverse d'eau saumâtre à 75–80 % de récupération. Voici le détail, étape par étape, avec les valeurs d'ingénierie à défendre dans la liste d'équipements.
Étape 1 — Tamponnage et dégrillage. Un dégrilleur rotatif (maille 2–5 mm) retire feuilles, glace et débris du bassin de tour et du purgage d'humidification. Un bassin tampon prévu pour 8 à 24 h de temps de séjour — pour un site de 10 MW produisant 50 à 100 m³/j de CTBD, cela représente 17 à 100 m³ de tampon — lisse les variations diurnes et stabilise le fonctionnement aval. Rappel du calcul : volume de purge = appoint / (CoC − 1).
Étape 2 — Prétraitement. Une unité de FAD pour MES et huiles/graisses de la CTBD extrait huiles, graisses et une partie des MES issues du garnissage de la tour, en descendant généralement les MES sous 30 mg/L. L'eau passe ensuite dans un filtre multicouche pour amener le SDI de la CTBD sous les limites de l'OI — sable, anthracite et grenat stratifiés pour une coupure effective de 10 à 15 microns. Objectif : SDI₁₅ inférieur à 5 sur l'alimentation OI. Un skid automatique d'antitartre et de correction de pH injecte un antitartre phosphonaté ou polymérique adapté aux teneurs en silice et en calcium de l'eau tamponnée.
Étape 3 — Filtration cartouche. Une cartouche de garde 5 µm protège les membranes OI de tout entraînement du filtre à média. Une instrumentation de pression différentielle avec arrêt automatique à 0,7 bar évite l'exposition des membranes à une cartouche colmatée.
Étape 4 — Osmose inverse eau saumâtre. Une unité d'OI industrielle dimensionnée pour la réutilisation de la CTBD à Almaty fonctionne à 75–80 % de récupération, plafond conventionnel au-delà duquel l'entartrage par silice, carbonate de calcium et sulfate de calcium devient ingérable (d'après ide-tech, 2026). Le concentrat est soit envoyé vers une étape de gestion du concentrat, soit dirigé vers un petit bassin d'évacuation étanché ; une option haute récupération (90–95 %) par précipitation contrôlée sur germe cristallin constitue une upgrade justifiée pour les sites où le coût de l'eau douce ou les redevances d'assainissement dominent l'OPEX.
Étape 5 — Polissage du perméat et réutilisation. Un stérilisateur UV pour la désinfection du perméat en boucle fermée de réutilisation, ou un générateur de dioxyde de chlore pour le contrôle biologique, polit le perméat avant son retour vers le makeup de tour de refroidissement, ou vers l'arrosage ou les chasses si ces voies sont autorisées. Le même train UV protège la boucle de réutilisation contre Legionella et les biofilms, cause la plus fréquente des défaillances microbiologiques post-installation (données terrain HydropureWater, 2026).
Étape 6 — Flux glycol. Les drains de propylène glycol sont dirigés vers un bioréacteur à membranes (BRM) dimensionné pour une alimentation glycol 30–50 %, avec polissage ozone optionnel pour les organiques résiduels avant rejet ou traitement selon les manifestes de déchets dangereux.
| Étape | Opération unitaire | Paramètre clé | Plage / cible typique |
|---|---|---|---|
| 1 | Dégrilleur + bassin tampon | Temps de séjour | 8–24 h |
| 2 | FAD + filtre multicouche | SDI₁₅ à l'OI | < 5 |
| 3 | Cartouche 5 µm | ΔP arrêt | 0,7 bar |
| 4 | BWRO | Récupération | 75–80 % (jusqu'à 95 % avec cristalliseur) |
| 5 | UV / ClO₂ | Dose UV | ≥ 40 mJ/cm² |
| 6 | BRM pour glycol | Charge en glycol | 30–50 % (événementiel) |
Dimensionnement, énergie et coûts pour un site Almaty de 10 MW
Exemple chiffré : un site de colocation Almaty de 10 MW à refroidissement évaporatif, à 4 CoC, appoint 300 m³/j, purge ≈ 1/(4−1) × 300 = 100 m³/j. En dimensionnant l'OI à 80 % de récupération, on obtient 80 m³/j de perméat réutilisable et 20 m³/j de concentrat — concentrat qui va soit vers un cristalliseur de récupération de sels, soit, plus courant à cette échelle, vers un petit bassin d'évaporation étanché, soit vers le réseau AlmatyKogamChygaru sous limites négociées. La consommation du train OI se situe à environ 0,6–1,2 kWh/m³ de perméat, pompage d'alimentation et de surpression inclus ; pour un flux de perméat de 60 à 80 m³/j, l'électricité totale de la boucle est de l'ordre de 50 à 80 kWh/j, soit une charge marginale face à une enveloppe IT de 10 MW.
Le CAPEX d'un skid modulaire de 10 à 20 m³/h pour la purge — FAD, filtre multicouche, dosage, cartouche, BWRO, UV — se situe généralement entre 250 000 et 450 000 USD (données terrain HydropureWater, 2026), avec le remplacement des membranes OI comme premier consommable, à environ 25–30 % de l'OPEX annuel. Les tarifs d'eau à Almaty en KZT et la redevance d'assainissement AlmatyKogamChygaru sont les variables pivot : combinés à l'appoint en eau potable évité, le temps de retour brut se situe entre 3 et 5 ans, ce qui recoupe le référentiel Genesis Water 2026 pour un cas type de 15 MW. La sensibilité tarifaire en KZT est la première raison pour laquelle une petite réduction d'OPEX liée au CoC pèse plus qu'une pompe OI plus performante.
Questions fréquentes
Quel est le processus réel d'autorisation pour rejeter la CTBD traitée vers le réseau AlmatyKogamChygaru ?
L'exploitant dépose une demande de prétraitement auprès d'AlmatyKogamChygaru avec la caractérisation de l'affluent et de l'effluent, négocie des limites spécifiques au site (débit, pH, température, MES, huiles/graisses, chlore résiduel, sulfates), puis signe une convention de rejet avec redevances ancrées en KZT. Les limites finales et le barème 2026 doivent être confirmés avec l'opérateur et le Département de l'écologie avant de figer le design basis.
Comment traiter le propylène glycol des drains de boucle fermée en hiver à Almaty ?
Séparer les flux glycol à la source. Diriger vers un BRM dimensionné pour 30–50 % de charge en glycol, avec polissage ozone optionnel. Ne jamais mélanger à la ligne CTBD pour rejet en réseau : selon la classification kazakhe, le glycol usé est un déchet dangereux et doit transiter par un prestataire agréé. Confinement et détection de fuite sur les boucles extérieures de propylène glycol restent une attente de base pour les hivers à −25 à −30 °C d'Almaty.
Quel est le plafond réaliste de récupération d'une unité d'OI eau saumâtre sur la CTBD d'Almaty ?
Le BWRO classique tient 75–80 % de récupération avant que l'entartrage silice, CaCO₃ et CaSO₄ ne force un cycle de nettoyage chimique. Un cristalliseur de type MAXH₂O utilisant une précipitation contrôlée sur germe peut porter la récupération globale du système à 90–95 %, avec une silice dans le perméat proche de 1 mg/L, mais seulement si l'économie kazakhe — redevance AlmatyKogamChygaru et tarif d'eau — justifie le CAPEX additionnel (d'après ide-tech, 2026).
En quoi l'approche hyperscale diffère-t-elle d'un site de colocation de 5–20 MW à Almaty ?
Les sites hyperscale (100+ MW) peuvent amortir des trains d'OI multi-étagés, un polissage par échange d'ions et des opérateurs spécialisés à temps plein, car leur CAPEX par m³ traité tombe d'un facteur 3 à 4 par rapport à des sites plus petits (d'après Genesis Water, 2026). Pour un site de colocation Almaty de 5–20 MW, la bonne réponse reste un skid modulaire, un BWRO standard à 75–80 % de récupération et une réutilisation comme makeup de tour — toute sophistication supplémentaire reste généralement inutilisée ou tourne de façon sous-optimale.
