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Auteur(s)
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Jérôme GAY : Ingénieur INSA (Institut national des sciences appliquées) - Chef de projets Environnement, société OSER (Ouverture Scientifique, Études et Réalisations)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les boues de stations d’épuration sont des résidus de l’assainissement des eaux usées d’origine industrielle ou domestique. L’élimination des boues par épandage agricole est la principale voie de valorisation en France.
Lorsque leur recyclage s’avère impossible en agriculture, les boues constituent un déchet humide difficile à brûler et à valoriser par voie thermique. La valorisation énergétique regroupe différentes technologies permettant de convertir la fraction organique des boues en énergie. La valorisation énergétique peut être une voie d’élimination complémentaire ou alternative à la valorisation matière en agriculture.
Les technologies de valorisation énergétique des boues de station d’épuration permettent de tirer profit de la nécessité d’éliminer et de détruire les boues. La valorisation des boues, sur le site de la station d’épuration, permet d’améliorer le bilan environnemental en diminuant le transport des boues et en produisant une énergie (chaleur, électricité) directement consommée sur la station.
Ces technologies sont pour certaines relativement nouvelles et ne bénéficient encore que de retour d’expérience ponctuel. Il s’agit cependant d’alternatives sérieuses à l’incinération classique présentée bien souvent comme la seule voie thermique possible.
Les premiers critères de choix sont le gisement de boues (quantité) et l’impossibilité technique d’une valorisation agricole des boues (qualité). Pour envisager une valorisation énergétique, le gisement de boues doit être significatif, au minimum pour les stations d’épuration de plus de 50 000 équivalents habitants soit environ 750 tonnes de matière sèche.
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Accueil > Ressources documentaires > Environnement - Sécurité > Métier : responsable environnement > Gestion de l'eau par les industriels > Lutte contre la pollution des eaux - Valorisation énergétique des boues > Co-incinération en cimenterie
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Co-incinération en centrale thermiqueArticle inclus dans l'offre
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2. Co-incinération en cimenterie
2.1 Processus thermique
La fabrication industrielle de ciment (figure 5) fait appel à différentes matières premières, essentiellement du calcaire et de l’argile (cru cimentier). Cette matière première est finement broyée, homogénéisée et préchauffée à 800 oC par les gaz issus du four de cuisson. Elle arrive partiellement décarbonatée dans le four rotatif dans lequel elle est portée à haute température (1 450 oC). Le clinker ainsi obtenu est refroidi rapidement et se présente sous la forme de granulé. Le ciment résulte du broyage du clinker et de l’addition de gypse. L’ajout de divers constituants donnera naissance à différents ciments.
Il existe trois systèmes de cuisson pour la fabrication du clinker :
-
la voie humide : elle consiste à additionner de l’eau lors du broyage du cru pour le rendre pâteux et facilement manipulable. Ce système est en voie de disparition. En effet, celui-ci est très énergivore (figure 6) ;
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la voie semi-sèche : elle consiste à ajouter la quantité juste nécessaire d’eau (environ 15 %) pour fabriquer des granulés. Les granulés sont séchés et partiellement décarbonatés sur une grille avant l’introduction dans le four. Ce système consomme moins d’énergie que la voie humide (figure 6) ;
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la voie sèche : le cru cimentier est finement broyé et séché dans un broyeur. La farine alors obtenue est introduite dans le four par un échangeur de chaleur cyclonique multiétages de manière à préchauffer la farine en retenant les poussières. La consommation énergétique de ce système est beaucoup plus faible (figure 6).
L’industrie du ciment consomme une quantité importante de combustible pour la cuisson des matières premières. Face à l’augmentation du prix des énergies fossiles et afin de réduire leurs émissions de gaz à effet...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - ADEME, GDF - Le biogaz et sa valorisation, guide méthodologique - . ISBN 2-86817-310-1 (1999).
-
(2) - Netherlands Association For Water Management (NVA) - Valorization of sludge residuals - . Presentation of on going projects in the Netherlands and Belgium, Aquatech (1998).
-
(3) - Juniper - Pyrolysis and gasification of waste : a worldwide technology and business review - , Vol. 1 et 2 (2000).
-
(4) - SPIEGEL (R.J.), THORNELOE (S.A.), TROCCIOLA (J.C.), PRESTON (J.L.) - Fuel Cell operation on anaerobic digester gas : conceptual design and assessment - . Waste Management, Vol. 19, 389-399 (1999).
-
(5) - Office fédéral de l’environnement des forêts et du paysage - Incinération des boues d’épuration, étude des filières d’incinération des boues d’épuration en Suisse - . Cahier de l’environnement no 156 (1991).
-
...
ANNEXES
Agence pour la défense de l’environnement et la maîtrise de l’énergie (ADEME)
Agences de l’eauGaz de France (GDF)Solagro HAUT DE PAGE
Thermolyse :
Société Wastegas Technologie :
Procédé ENERSLUDGE :
http://www.oberon.com.au/esi/index.html
Digestion anaérobie :
Société OTV :
Société Degremont :
Organic Waste Systems (OWS) :
https://schwarting-biosystem.de/unternehmen.html
Valorisation du biogaz :
Société ENTEC
Société ONSI :
(pile à combustible)
Société SOFFIMAT :
Gazéification :
Société Lurgi :
Boues :
(dossier...
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