Présentation
Auteur(s)
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Valérie LAFOREST : HDR, Docteur - Chargée de recherche à l’École nationale supérieure des mines de Saint-Étienne
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Jacques BOURGOIS : Docteur ès sciences - Professeur à l’École nationale supérieure de mines de Saint-Étienne
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Robert HAUSLER : Docteur - Professeur à l’École des technologies supérieures de Montréal
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Lire l’articleINTRODUCTION
La production de déchets non ultimes, issus, pour l’essentiel du secteur industriel, semble pour l’instant inévitable. Les filières de traitement des centres spécialisés visent alors différents objectifs :
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permettre le recyclage total ou partiel de ces déchets ;
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faciliter leur valorisation sous forme de matière ou d’énergie ;
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permettre leur retour « écocompatible » dans l’environnement après détoxication ou stabilisation-solidification ;
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enfin, les décomposer, plus ou moins complètement, en espèces chimiques plus « inoffensives ».
Ces filières nécessitent la mise en œuvre de techniques très variées qui relèvent de différentes disciplines scientifiques : thermique, mécanique, physique, chimie, physico-chimie ou biologie.
Le présent dossier est relatif aux techniques chimiques et physico-chimiques. Nous développerons, plus particulièrement ici, le cas des déchets dangereux liquides issus de l’industrie.
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Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique
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Traitements chimiques1. Considérations préalables
1.1 Objectifs
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Dans le cas d’une stratégie d’élimination, on cherchera à transformer un déchet de composition complexe en deux flux séparés :
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un effluent dépollué qui pourra être rejeté dans l’environnement ;
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une fraction minérale de préférence, très peu soluble, qui pourra être acceptée en centre d’enfouissement technique.
Exemplepour un déchet aqueux ; la fraction organique étant oxydée, il est possible de séparer la fraction minérale sous forme d’un solide concentré et de le stabiliser avec un liant hydraulique avant de l’entreposer dans un centre d’enfouissement technique de classe I. Tous ces traitements font appel à des réactions chimiques d’oxydation, de réduction, de précipitation, de neutralisation et de stabilisation chimique.
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Dans le cas d’une stratégie de valorisation, différents objectifs peuvent être visés :
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obtenir un produit ayant les mêmes caractéristiques que le produit neuf (régénération) ;
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extraire une ou plusieurs matières premières minérales ou organiques ;
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aboutir à des matériaux plus complexes mais valorisables.
La diversité des techniques chimiques envisageables va de pair avec l’extrême diversité des déchets concernés. Contrairement aux procédés d’élimination, dont le champ d’application est large et la mise en œuvre peu contraignante, les opérations de valorisation sont beaucoup plus sensibles aux variations de composition des déchets et doivent être adaptées au cas par cas.
La mise en œuvre de ces traitements relève de stratégies très diverses. On peut les intégrer à une unité de production au sein même de l’établissement industriel. On peut également constituer des centres collectifs de traitement qui reçoivent les déchets d’origines diverses et au sein desquels un ensemble d’opérations complémentaires assure la valorisation ou l’élimination de tout ou partie de ces déchets.
Les procédés existants sont souvent très proches, voire identiques, à ceux qui sont généralement décrits dans les filières de traitements physico-chimique et chimique...
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