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Article

1 - TECHNOLOGIES DE PRÉPARATION/ALIMENTATION DES DÉCHETS

2 - PROCÉDÉS D’INCINÉRATION

3 - PROCÉDÉS D’OXYCOMBUSTION

4 - PROCÉDÉS D’OXYDATION HAUTE TEMPÉRATURE PAR PLASMA

5 - PROCÉDÉS D’OXYDATION EN VOIE HUMIDE (OVH)

6 - PROCÉDÉS DE PYROLYSE

7 - PROCÉDÉS DE GAZÉIFICATION

8 - DISPOSITIFS DE RÉCUPÉRATION/VALORISATION D’ÉNERGIE

9 - DISPOSITIFS DE TRAITEMENT DES FUMÉES

10 - PROCÉDÉS DE TRAITEMENT DES RÉSIDUS ULTIMES

Article de référence | Réf : G2051 v1

Dispositifs de récupération/valorisation d’énergie
Traitements thermiques des déchets - Procédés et technologies associées

Auteur(s) : Gérard ANTONINI

Date de publication : 10 janv. 2005

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RÉSUMÉ

Cet article décrit les différents procédés et équipements utilisés dans les traitements thermochimiques et visant à l’élimination ou la valorisation de la matière ou de l’énergie des déchets. La mise œuvre de ces technologies de destruction thermique impose au préalable des opérations de préparation et de mise en forme des déchets. Les procédés et leurs installations sont ensuite détaillés, citons les procédés d’incinération (oxydation totale), de pyrolyse (décomposition), de gazéification (transformation thermochimique).

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Auteur(s)

  • Gérard ANTONINI : Professeur, directeur du laboratoire UMR 6067 CNRS -Génie des procédés industriels à l’Université de Technologie de Compiègne - Directeur scientifique du GIE Procedis (UTC/Ineris )

INTRODUCTION

Les processus thermochimiques, intervenant dans les opérations visant au traitement thermique des déchets et effluents industriels, ont été décrits dans l’article Processus . Ces processus sont mis en œuvre dans différents procédés et équipements, visant à l’élimination et/ou la valorisation matière/énergie des déchets, décrits dans le présent article.

D’une façon générale, ces procédés et technologies associées imposent, avant traitement, une préparation préalable des déchets à traiter plus ou moins poussée. Les procédés mis en œuvre sont soit des procédés d’oxydation totale (incinération ou oxydation en voie humide), soit des procédés de décomposition et/ou de transformation thermochimique (pyrolyse ou gazéification), imposant différents modes de récupération/valorisation de l’énergie calorifique libérée. Les procédés visant au traitement des effluents gazeux et résidus ultimes sont également décrits.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-g2051


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8. Dispositifs de récupération/valorisation d’énergie

8.1 Valorisation énergétique en incinération

Les fumées issues de la chambre de combustion/ postcombustion doivent être refroidies avant leur traitement et leur rejet à l’atmosphère. Ce refroidissement est assuré avec ou sans récupération de l’énergie calorifique associée, et ce, en fonction de la taille de l’installation.

  • Refroidissement (quench ) des fumées

    Adapté aux installations industrielles de petites puissances, celui‐ci est réalisé dans une chambre de dilution à l’air frais ou par pulvérisation d’eau à contact direct avec les fumées. On utilise quelquefois des chaudières à tubes de fumées.

  • Récupération d’énergie calorifique

    La chaleur dégagée par la combustion des déchets est récupérée sous forme de vapeur surchauffée dans un ensemble four-chaudière (évaporateur/surchauffeur), constitué d’un circuit d’eau (tubing ) placé en sortie de foyer ou intégré dans celui‐ci (figure 10). Cette vapeur est produite par échanges thermiques radiatifs (foyer/tubes d’eau) et/ou convectifs (fumées/tubes d’eau). L’alimentation en eau de la chaudière passe par un échangeur secondaire (économiseur), afin de préchauffer l’eau avant introduction dans le ballon, permettant ainsi une récupération thermique plus poussée de l’énergie disponible dans les fumées. Un réchauffeur d’air est quelquefois placé en aval du circuit fumées, afin de préchauffer l’air de combustion, améliorant le rendement thermique global de récupération et permettant également la combustion de déchets à faibles PCI (boues résiduaires, par exemple) et/ou la réduction de consommation en combustibles d’appoint.

    Le rendement ηc de la chaudière peut être estimé par :

    ηc = Dv (hvs – heau)/B · PCI

    avec D v débit de vapeur (kg/h), h vs enthalpie spécifique de la vapeur surchauffée produite, fonction de son niveau de température et de pression (kJ/kg), h eau...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - MENARD (L.) -   Les explosifs occasionnels.  -  Ed. Tec & Doc. Lavoisier, Paris (1987).

  • (2) - SUSUKI (T.) -   Empirical relationship between lower flammability limits and standard enthalpies of combustion of organics compounds.  -  Fire and Materials, 18, p. 333 (1994).

  • (3) - TEWARSON (A.) -   Flammability parameters of materials.  -  J. of Fire Sciences, 12, p. 329 (1994).

  • (4) - KHAN (M.-M.), BRANDAO (A.-O.) -   Method of testing the spray flammability of hydraulic fluids.  -  SAE Trans., 101, no 2, p. 600 (1992).

  • (5) - NIESSEN (W.-R.) -   Combustion and incineration processes.  -  Ed. Marcel Dekker, New York (1978).

  • (6) - LORENZETTO (G.-E.), LEFÈVRE (A.-H.) -   Measurements of drop size on a plain air-blast atomizer.  -  AIAA J., 15, no 7, p. 1006 (1977).

  • ...

1 Constructeurs en pyrolyse/gazéification

(liste non exhaustive)

AJ Grimshaw (WGT)

Babcock & Wilcox Volund APS http://www.volund.dk

Brightstar Environmental http://www.brightstarenvironmental.com

BTG Biomass Technology Group http://www.btg.world.com

Carbona Corporation [email protected]

Carbo-V http://www.fee-ev.de/net

Compact Power http://www.compactpowerco.com

Ebara Corporation http://www.ebara.co.jp

Energy Gasification Technologies http://www.emeryenergy.com/

Enerkem Technologies Inc. http://www.enerkem.com

Faculty of Engineering Technology, Laboratory of Thermal Engineering (PyRos) http://www.ctw.utwente.nl

Ferco http://www.future-energy.com

Foster Wheeler Energia Oy http://fwc.com

Industries d’Ube Ltd http://www.ube.co.jp

Lurgi (CFB) http://www.lurgi.com/deutsch/index1.html

Nippon Steel Corporation http://www.nsc.co.jp

Noell http://www.noell.de

Okadora Co. Ltd http://www.okadora.co.jp

PRM Energy Systems Inc. http://www.prmenergy.com

Resorption Canada Ltd http://www.rcl-plasma.com...

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