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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
Traitements thermiques des déchets- Procédés et technologies associées.
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Produits de la transformation : résidus solides, effluents/produits gazeux
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6. Processus de gazéification des déchets
Si maintenant, lorsque l’on chauffe un déchet, l’atmosphère de traitement est en défaut d’air, mais enrichie en vapeur d’eau et/ou dioxyde de carbone (agents réactionnels), les matières volatiles émises ne subiront pas de processus de combustion et le carbone fixe se mettra à réagir avec la vapeur d’eau et CO2 à des températures de 850-900 oC, dans des réactions endo/exothermiques de transformation thermochimiques, dites de gazéification [9] [13], de type :
La figure 5 présente une comparaison des trois premiers équilibres des réactions de gazéification.
Les deux premières réactions sont favorisées à haute température (850-900 oC) et basse pression (» 1 bar), tandis que les dernières sont favorisées à basse température (700 oC) et haute pression (10-20 bar).
Nous constatons qu’à la pression atmosphérique et pour des températures supérieures à 800 oC, la réaction de formation du méthane est quasiment négligeable. Par contre, si la pression augmente, l’enrichissement en méthane devient notable au détriment des deux premières réactions.
Ceci s’interprète en remarquant qu’une augmentation de la pression entraîne une évolution du système dans le sens de la diminution du nombre de moles gazeuses. Ainsi, une pression élevée défavorise les...
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