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RÉSUMÉ
L'entretien des cours d'eau, ports, canaux, etc. génère chaque année des millions de tonnes de sédiments pollués. Des solutions de traitement existent mais ne permettent pas toujours une gestion optimisée des sédiments. Un des procédés conventionnels est le traitement physique ; il est aujourd'hui confronté à un verrou technologique pour traiter la fraction fine des sédiments, inférieurs à 80 ?m. Pour répondre à cette problématique, un procédé innovant de traitement de la fraction fine des sédiments a été élaboré. Il utilise une technologie éprouvée dans le domaine minier mais inconnue du domaine environnemental : la séparation gravimétrique centrifuge.
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Solène TOUZÉ : Ingénieur de recherche en génie des procédés de l'université de Technologie de Compiègne - Ingénieur de recherche en génie des procédés au Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM), Orléans
INTRODUCTION
L'entretien des cours d'eau, ports, canaux, etc. génère chaque année des millions de tonnes de sédiments pollués. Des solutions de traitement existent mais ne permettent pas toujours une gestion optimisée des sédiments. Un des procédés conventionnels est le traitement physique ; il est aujourd'hui confronté à un verrou technologique pour traiter la fraction fine des sédiments (< 80 μm).
Pour répondre à cette problématique, un procédé innovant de traitement de la fraction fine des sédiments a été élaboré. Il utilise une technologie éprouvée dans le domaine minier mais inconnue du domaine environnemental : la séparation gravimétrique centrifuge.
Maintaining rivers, harbours, canals, etc., annually generates millions of tons of polluted sediments. Current processes for the treatment of these sediments are mainly based on their physical properties in order to separate polluted particles from non-polluted ones. However, these physical processes are faced to a technological bottleneck for treating the fine fractions of sediment (lower than 80 μm) and then for sustainable management of sediments. In order to address this problem, an innovative process was developed. It is based on a technology frequently used in the mining area, but unknown by the environmental field actors : the centrifugal gravity separation.
sédiments, pollution, séparation gravimétrique centrifuge, procédé physique, traitement, valorisation
sediment, pollution, centrifugal gravity separation, physical process, treatment, re-use
Domaine : Gestion des déchets
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées : Séparation gravimétrique centrifuge
Domaines d'application : Traitement des sédiments
Principaux acteurs français :
Pôles de compétitivité :
Centres de compétence :
Industriels traitement des sédiments : Extract-Ecoterre, Charier-Semen TP, Envisan, Semeo
Autres acteurs dans le monde :
Industriels séparateurs gravimétriques centrifuges : Kelson, Falcon, Mozley, Kelsey, Altair
Contact : [email protected]
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2. Description technique de l'innovation
2.1 Séparation gravimétrique centrifuge : domaine d'application
La séparation gravimétrique est une technique de traitement physique qui utilise la différence de masse volumique entre deux particules pour les séparer. La ségrégation se fait grâce aux différences de propriétés de sédimentation/migration entre les particules. Les produits de sortie sont une fraction concentrant les particules les plus denses (fraction dite « lourde ») et une fraction concentrant les particules les moins denses (fraction dite « légère ») .
La séparation gravimétrique centrifuge utilise les principes de la séparation gravimétrique dans un champ gravitationnel élevé pour séparer des particules distinctes (différences de masse volumique) entre elles. Le principal mécanisme de séparation gravimétrique commun aux différents séparateurs gravimétriques centrifuges est celui de la concentration par nappe pelliculaire fluente. Il repose sur la percolation interstitielle à travers un lit de particules. Deux phénomènes interviennent en parallèle : la sédimentation des particules et les forces de frictions entre les parois et les particules. Les particules les plus denses vont migrer vers les parois tandis que les plus légères vont rester dans la couche supérieure de la lame d'eau. Un mouvement différentiel va être généré entre la lame d'eau contenant les lourds (friction avec la paroi) et la lame d'eau contenant les légers, ce qui va engendrer un entraînement distinct des deux fractions. Les composantes des forces sont perpendiculaire et parallèle à la paroi. La séparation gravimétrique classique atteint ses limites d'utilisation pour les particules fines (< 100 μm) ; pour ces granulométries, les forces dues à la dynamique des fluides deviennent prépondérantes par rapport aux forces dues à la gravité. L'utilisation de la force centrifuge permet d'augmenter considérablement les composantes perpendiculaire (augmentation du g) et parallèle (augmentation des forces de cisaillement entre les lames) des forces et de vaincre la viscosité de la pulpe....
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - L'YAVANC (J.), ALZIEU (C.), MAUVAIS (J.L.) - Les dragages sur le littoral français. - Dans : Dragage et environnement marin : état des connaissances, éditions Ifremer, Plouzané (1999).
-
(2) - République française - * - Arrêté du 15/03/06 fixant la liste des types de déchets inertes admissibles dans des installations de stockage de déchets inertes et les conditions d"exploitation de ces installations (JO no 69 du 22 mars 2006) (2006).
-
(3) - République française - * - Arrêté du 30/12/02 relatif au stockage de déchets dangereux (JO no 90 du 16 avril 2003) (2003).
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(4) - Conseil européen - * - Décision 2003/33/CE du Conseil du 19 décembre 2002 établissant des critères et des procédures d'admission des déchets dans les décharges, conformément à l'article 16 et à l'annexe II de la directive 1999/31/CE (2002).
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(5) - SETRA - Acceptabilité de matériaux alternatifs en technique routière – Évaluation environnementale - (2011).
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs
Concentrateur centrifuge Knelson http://www.knelson.com/
Concentrateur centrifuge Falcon http://www.concentrators.net/
Concentrateur Mozley MGS http://www.saltercyclones.com/
Jig centrifuge Kelsey http://www.mineraltechnologies.com.au/
Jig centrifuge Altair http://www.altairinc.com/
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