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RÉSUMÉ
Cet article décrit les différents procédés et équipements utilisés dans les traitements thermochimiques et visant à l’élimination ou la valorisation de la matière ou de l’énergie des déchets. La mise œuvre de ces technologies de destruction thermique impose au préalable des opérations de préparation et de mise en forme des déchets. Les procédés et leurs installations sont ensuite détaillés, citons les procédés d’incinération (oxydation totale), de pyrolyse (décomposition), de gazéification (transformation thermochimique).
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Gérard ANTONINI : Professeur, directeur du laboratoire UMR 6067 CNRS -Génie des procédés industriels à l’Université de Technologie de Compiègne - Directeur scientifique du GIE Procedis (UTC/Ineris )
INTRODUCTION
Les processus thermochimiques, intervenant dans les opérations visant au traitement thermique des déchets et effluents industriels, ont été décrits dans l’article Processus . Ces processus sont mis en œuvre dans différents procédés et équipements, visant à l’élimination et/ou la valorisation matière/énergie des déchets, décrits dans le présent article.
D’une façon générale, ces procédés et technologies associées imposent, avant traitement, une préparation préalable des déchets à traiter plus ou moins poussée. Les procédés mis en œuvre sont soit des procédés d’oxydation totale (incinération ou oxydation en voie humide), soit des procédés de décomposition et/ou de transformation thermochimique (pyrolyse ou gazéification), imposant différents modes de récupération/valorisation de l’énergie calorifique libérée. Les procédés visant au traitement des effluents gazeux et résidus ultimes sont également décrits.
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9. Dispositifs de traitement des fumées
Les polluants contenus dans les fumées de combustion se présentent sous la forme de solides particulaires (poussières) ou sous forme gazeuse (HCl, SOx, NOx…). Il convient donc, après récupération thermique, d’effectuer des opérations de dépoussiérage et de neutralisation des fumées, avant leur rejet à l’atmosphère [14] [40].
Un ensemble de normes est applicable à ces rejets particulaires et gazeux.
Les principaux équipementiers en matière de traitement des fumées sont : AAF, ABB, Air Industrie, Ansaldo Volund, Basse- Sambre, CNIM, Delta Neu, Descamps, Deutsche Babcock, Pillard, Ferbeck, Flakt Industrie, FLS Miljo, Gec Alstom, Genevet, Hamon, Krebs, LAB, LGI, Lurgi, Niro, NPI, Procedair, Seghers BT, Servithen, Socrematic, Sogea, Stein Heutey, Stein Muller, Sulzer, Tnee, Vicarb, Voest Alpine, Von Roll, Walter…
9.1 Dispositifs de dépoussiérage
On distingue quatre types de dépoussiéreurs : mécaniques, humides, à couches filtrantes et électrostatiques.
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Dépoussiéreurs mécaniques
Ces dispositifs utilisent les forces d’inertie et gravitaire pour la séparation gaz/solide, ils regroupent les cyclones et les chambres de sédimentation.
Les dispositifs cycloniques permettent une efficacité de séparation de 95 % pour des particules de 150-200 µm. Leur efficacité peut être améliorée par l’emploi de multicyclones, constitués d’une batterie de cyclones de plus petit diamètre. Le rendement de captation peut alors atteindre 95 % pour des particules de 20-30 µm. Cependant, ces équipements ne permettent pas la séparation de poussières de diamètres inférieurs à 5-10 µm. Ils laissent passer l’essentiel des métaux lourds condensés sur les particules les plus fines.
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Dépoussiéreurs humides
Ces dispositifs, appelés également laveurs Venturi, utilisent une pulvérisation d’eau, à co-courant des fumées chargées, au col d’un conduit Venturi, les gouttelettes venant capter les poussières. Ils ont une efficacité de 95 % pour des particules de 3 µm et pour une perte de charge au col de 15 mbar, mais ne permettent pas la captation de particules sub-microniques. Leur efficacité de captation croît avec l’augmentation de la perte de charge, ce même rendement de 95 % étant obtenu pour des particules de 1 µm,...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - MENARD (L.) - Les explosifs occasionnels. - Ed. Tec & Doc. Lavoisier, Paris (1987).
-
(2) - SUSUKI (T.) - Empirical relationship between lower flammability limits and standard enthalpies of combustion of organics compounds. - Fire and Materials, 18, p. 333 (1994).
-
(3) - TEWARSON (A.) - Flammability parameters of materials. - J. of Fire Sciences, 12, p. 329 (1994).
-
(4) - KHAN (M.-M.), BRANDAO (A.-O.) - Method of testing the spray flammability of hydraulic fluids. - SAE Trans., 101, no 2, p. 600 (1992).
-
(5) - NIESSEN (W.-R.) - Combustion and incineration processes. - Ed. Marcel Dekker, New York (1978).
-
(6) - LORENZETTO (G.-E.), LEFÈVRE (A.-H.) - Measurements of drop size on a plain air-blast atomizer. - AIAA J., 15, no 7, p. 1006 (1977).
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...
ANNEXES
Babcock & Wilcox Volund APS
Brightstar Environmentalhttp://www.brightstarenvironmental.com
BTG Biomass Technology GroupCarbona CorporationCarbo-VCompact PowerEbara CorporationEnergy Gasification TechnologiesEnerkem Technologies Inc.Faculty of Engineering Technology, Laboratory of Thermal Engineering (PyRos)FercoFoster Wheeler Energia OyIndustries d’Ube LtdLurgi (CFB)http://www.lurgi.com/deutsch/index1.html
Nippon Steel CorporationNoellOkadora Co. LtdPRM Energy Systems Inc.Resorption Canada LtdShell...
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