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RÉSUMÉ
Le traitement thermique des déchets et des effluents industriels utilise différents processus de transformation thermochimique de la matière et de l’énergie. Un prétraitement peut préparer les déchets aux traitements. Puis les traitements en eux-mêmes reposent sur l'inflammation, l'oxydation, la pyrolyse, la solvolyse ou la gazéification. Ces traitements sont à l’origine de divers produits de transformation, à traiter avant rejet à l’atmosphère.
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Gérard ANTONINI : Professeur, Directeur du laboratoire UMR 6067 CNRS : Génie des procédés industriels à l’Université technologique de Compiègne - Directeur scientifique du GIE Procedis (UTC/Ineris)
INTRODUCTION
Le traitement thermique des déchets et effluents industriels repose sur différents processus de transformation thermochimique de la matière et de l’énergie. Ces processus mettent en œuvre des transferts de masse et de chaleur, associés à la réactivité de la matière à traiter dans les différents environnements réactionnels créés soit pour l’oxydation, la pyrolyse ou la gazéification de leur fraction organique, soit pour la fusion des résidus minéraux formés. Ils sont à l’origine de divers produits de transformation, à traiter avant rejet à l’atmosphère.
Ces processus thermochimiques sont mis en œuvre dans des procédés et équipements visant à l’élimination et/ou la valorisation matière/énergie des déchets ; ceux-ci seront décrits dans l’article
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8. Processus de post-traitements thermiques
8.1 Post-combustion des effluents gazeux
Les gaz issus d’une chambre primaire de traitement thermique sont en général encore chargés en imbrûlés gazeux combustibles, du fait des divers facteurs limitants rencontrés, en pratique, dans les foyers primaires (défauts de brassage/mélange, courts circuits, points froids, espèces récalcitrantes…). Il est donc toujours nécessaire de réaliser un traitement de post-combustion des fumées primaires avant de les diriger vers les dispositifs de récupération d’énergie et d’abattage des polluants particulaires et gazeux.
Ce type de post-traitement consiste à rebrûler les gaz en excès d’air, de façon à oxyder complètement les imbrûlés résiduels. La chambre utilisée est désignée par chambre de post-combustion.
En supposant les fumées en écoulement de type piston dans cette enceinte, avec une concentration C A0 de l’espèce A en entrée de chambre, on peut estimer la fraction résiduelle f de monoxyde de carbone [18] : f = C (τ S)/C A0 en sortie de chambre, après un temps de séjour τ S (s) dans l’enceinte à la température moyenne T, par la relation :
où les parenthèses { } désignent les concentrations en mol/cm3 en dioxygène et vapeur d’eau.
Le taux de destruction d’une espèce, au bout du temps de passage τ S = V/Q V (T ), des gaz dans une chambre de volume V peut alors être calculé, après détermination de la valeur de la constante cinétique k de l’espèce considérée, sous la forme :
Il est désigné, dans la littérature anglo-saxonne par DRE (Destruction/Removal...
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Processus de post-traitements thermiques
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