Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
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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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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Procédés de pyrolyse
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5. Procédés d’oxydation en voie humide (OVH)
Ces procédés de traitement permettent l’oxydation complète de la fraction organique d’un effluent aqueux ou d’une suspension, par sa mise en contact réactionnelle, au sein d’un réacteur pressurisé, avec un agent oxydant (air, oxygène, peroxyde d’hydrogène), sans vaporisation de l’eau incluse. Ils permettent le traitement de charges organiques comprises entre 1 et 150 g/L. La réaction d’oxydation étant exothermique, les procédés OVH deviennent auto-thermiques à partir de concentrations de 15 à 20 g/L en matière organique. La plupart des composés organiques sont oxydés stœchiométriquement : le carbone organique en dioxyde de carbone, l’hydrogène en eau, les halogènes en halogénures minéraux, les sulfates organiques et minéraux en sulfates, les composés phosphorés en phosphates, l’azote en ammoniaque, nitrate ou azote gazeux [9].
Ce type de procédé est applicable pour des déchets liquides pompables, ayant un taux de matières sèches compris entre 1 et 15 %, avec une fraction minérale inerte comprise entre 1 et 40 g/L, la taille des particules incluses n’excédant pas 500 µm.
Les déchets liquides visés sont :
-
les déchets aqueux de synthèse chimique ;
-
les effluents de lessivage chimique ;
-
les déchets liquides huileux ;
-
les solvants en phase aqueuse ;
-
les déchets de peinture ;
-
les boues résiduaires, etc.
Deux types de procédés peuvent être mis en œuvre :
-
les procédés en conditions sous-critiques ;
-
les procédés en conditions supercritiques ;
suivant la valeur du couple température/pression utilisé, relativement au couple caractéristique de l’eau dans son état critique (374,15 oC-221,2 bar).
5.1 Procédés OVH sous-critiques
En régime sous-critique, la pression reste inférieure à 150 bar et la température est limitée à 300 oC. Dans ce cas, le milieu réactionnel consiste en un mélange diphasique gaz-liquide, l’oxygène et la fraction organique étant peu solubles, dans ces conditions, dans le milieu réactionnel. On parle alors quelquefois de procédé diphasique.
Compte tenu des limitations...
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Procédés d’oxydation en voie humide (OVH)
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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