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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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10. Procédés de traitement des résidus ultimes
Les résidus ultimes des procédés de traitement thermique des déchets industriels sont essentiellement des produits minéraux solides ou des boues résiduaires toxiques, qu’il convient de stabiliser, vis‐à‐vis des processus de lixiviation naturelle, qui entraîneraient, sinon, un relargage, vers le milieu naturel, des polluants contenus dans ces résidus (chlorures, métaux lourds…).
Un résidu est considéré comme stabilisé, au sens réglementaire, quand sa perméabilité et sa fraction lixiviable ont été réduites et quand sa tenue mécanique a été améliorée. On vérifie le caractère stabilisé du résidu traité par application des protocoles de lixiviation normalisés. Ces résidus stabilisés sont enfin stockés en centre de stockage de déchets (décharges de classes I et II).
Les résidus d’incinération de déchets industriels, désignés par REFIDI, comprennent :
-
les cendres volantes (cendres sous chaudière, cendres sous filtre) ;
-
les résidus de neutralisation des fumées ;
-
les gâteaux de filtration des eaux de lavage des fumées.
Deux principales techniques de stabilisation sont actuellement disponibles [26] :
• la stabilisation/solidification par liants hydrauliques (ou minéraux). Ceux‐ci consistent en différents réactifs: liants hydrauliques (chaux, ciments), réactifs à caractère pouzzolanique (cendres volantes, scories sidérurgiques, laitiers…), silicates, argiles, adjuvants de formulation. Les résidus à stabiliser sont incorporés par malaxage dans une formulation spécifique des liants minéraux avec lesquels ils réagissent (transformation de l’eau libre en eau liée, adsorption, réduction, précipitation), puis conditionnés sous forme de blocs solidifiés ou de couches solides, disposés en stockage ultime.
• la vitrification des résidus solides peut être réalisée dans des dispositifs adjoints à l’unité principale de traitement des déchets et placés en aval des traitements de fumées, ou bien, après transport, dans des unités spécialisées, par regroupement géographique des résidus à traiter.
Les principaux procédés de vitrification séparée utilisés, dans ce cas, sont basés sur la fusion des résidus minéraux (1 400-1 800 oC),...
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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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