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1 Chapitre 1 Généralités sur le traitement thermique des déchets I. CONCEPT « D

1 Chapitre 1 Généralités sur le traitement thermique des déchets I. CONCEPT « DECHET » I.1. Définition d’un déchet Un déchet est toute substance ou tout objet dont une personne physique ou morale dispose, dont elle n’a plus l’utilité et qui l’embarrasse, vers un exutoire dont elle préfère ne pas assumer la responsabilité et qu’elle souhaite oublier, ou dont il a l’intention ou l’obligation de se défaire. (selon la réglementation européenne) I.2. Classification des déchets La classification des déchets industriels se fait selon l’état matière, la nature chimique ou du caractère de dangerosité. La classification utilisée dans ce cours est basé sur le rapport réalisé par l’ADEME qu’on trouve en annexe. I. 2.1. Propriétés physiques L’identification de l’état physique du déchet est indispensable au dimensionnement des dispositifs de manutention du déchet, ainsi qu’au choix des équipements de traitement. Les déchets industriels sont en général sous forme de mélanges hétérogènes complexes, sous différents états physiques (solide, liquide, gazeux). Pour que le déchet considéré comme solide , il doit etre pelletable, et pour être un déchet liquide, il doit être pompable (liquide, suspension, boue, pâte...). La distinction entre ces états est quelquefois ambiguë du fait des évolutions possibles de ces caractéristiques en fonction du temps et de la température (ramollissement, fusion, vaporisation...). Pour les déchets solides, la masse volumique apparente et la granulométrie moyenne sont des facteurs primordiaux influençant sur leurs propriétés de coulabilité ainsi que leur manœuvrabilité en transport. Les équipements de stockage et de manutention doivent être adaptés à ces produits. 2 Pour les déchets liquides ou pâteux, la viscosité apparente joue un rôle important dans le dimensionnement des équipements de pompage à cause des perte de charge. Dans le cas de la pulvérisation, les problèmes qu’on peut rencontrer sont au niveau de l’injecteur. Toutes ces caractéristiques sont normalement déterminées expérimentalement avant toute étude de dimensionnement. D’une manière générale, pour des liquides chargés, l’augmentation de la fraction volumique v du mélange solide/liquide, entraîne un accroissement de la viscosité dynamique du mélange, qui peut être évaluée par la corrélation suivante. )] (16.6 0.00273exp + 2 10.05 + 5 . 2 1 [ v 2 v 0      v   (1) 0 : Viscosité dynamique de la phase continue. Exemple de classification physique dans le tableau ci-dessous : Critère Exemple Origines des déchets Industrie métallurgique, établissement public, industrie du cuir, carrier, industrie agro-alimentaire, … Nomenclature des déchets Déchets ménagers, déchets administratifs, déchets de marchés, boues d’épuration Hétérogénéité / homogénéité Déchet ménagers = hétérogènes Boues d’épuration = homogènes Répartition granulométrique 12% <5mm ; 26%<10mm ; 74%<80mm ; 26%>80mm Densité en t/m3 Boue d’épuration ≈ 1.1t/m3 Déchets ménagers = 0.15 – 0.35 t/m3 (selon la composition spécifique) Composants Déchets ménagers = déchets de cuisines + plastiques + ferrailles + métaux non ferreux etc.…. Part en poids Par exemple : part des déchets de cuisines dans les déchets ménagers = environ 74% du poids Autres paramètres teneur en eau ou en métaux lourds… 3 I .2.2. Caractéristiques thermodynamiques Les déchets peuvent êtres caractérisés par leurs pouvoirs calorifiques inférieurs (PCI) ou supérieurs (PCS). Pour un effluent gazeux, le pouvoir calorifique pourra être calculé comme la moyenne, pondérée à l’aide de la composition du mélange, des pouvoirs calorifiques de chacun des constituants de l’effluent, exemples ci-dessous : Gaz PCS (KJ/Nm3) PCI (KJ/Nm3) Monoxyde de carbone 12705 - Hydrogène 12772 10797 Méthane 40829 35894 Pour les déchets solides ou liquides, on a : PCI = PCS - ( 226H + 25E ) ; (KJ/Kg) PCS = [328.9 + 11.7 (100 – C) 0.25] C + 899.7 (H – 0.1O) +104.6S (KJ/Kg) (formule de Vondracek Les grandeurs C, H, O, S exprimant respectivement les teneurs massiques (%) en carbone, hydrogène, oxygène et soufre du déchet. E : représente l’humidité en %. Exemple : quelques PCI de déchets industriels : PCI (MJ/Kg) Déchets caoutchoutiers 21 - 39 Déchets carton 15 - 17 Déchets plastiques 10 - 45 I. 2.3. Toxicité La classification des déchets, selon leur caractère plus ou moins dangereux selon L’ADEME et la réglementation européenne est :  Les déchets inertes : ce sont essentiellement les résidus des activités extractives (stériles de mines et de carrières), ainsi que les gravats et déblais de démolition.  Les déchets banals : leur constitution, leur composition permet d’assimiler aux ordures ménagères. Ils sont susceptibles d’êtres éliminés selon les mêmes modalités et par les mêmes circuits .On y trouve par exemple les ferrailles et métaux non ferreux, les papiers et cartons, le verre, les matières plastiques, les caoutchoucs, les bidons et les sous produits du bois … 4  Les déchets spéciaux : spécifiques de l’activité industrielle, et contenant polluants toxiques avec des concentrations plus ou moins fortes. Ils présentent donc certains risques pour l’environnement, et doivent faire l’objet de procédés d’éliminations appropriés. Ils se répartissent en trois types :  Les déchets organiques : hydrocarbures, goudrons solvants usagés.  Les déchets minéraux liquides ou pâteux : traitement de surfaces, acide de décapages…  Les déchets minéraux solides : cendres d’incinération, sable de fonderies, poussières issues du traitement des fumées … Dans cette catégorie des déchets spéciaux, il faut faire la différence entre déchets dangereux ou toxiques. Il faut qu’il y ait un contrôle renforcé.. En fait, il n’y a pas de frontières vraiment étanches entre ces différentes catégories de déchets. Même les déchets ménagers d’ordures ménagères et les déchets industriels banals, ils ont un impact environnemental et leur toxicité estimée est croissante de manière sensible au fil des années. Exemples, l’effet des piles usagées (piles boutons), vielles batteries, médicaments périmés, aux résidus de peintures, aux solvants ménagers divers… I.3 Gestion des déchets industriels Les différentes étapes de la gestion des déchets sont présentées suivant l’organigramme ci- dessous. Valorisation Production des déchets Pré collecte Collecte et transport Transfert et tri Traitement Elimination 5 Organigramme de la gestion des déchets I.3.1 Evaluation de la production des déchets industriels en Tunisie (a mettre à jour suivant les données de l’ANGED) Répartition des déchets par région et par gouvernorats Région Gouvernorats Déchets (t/an) Nord Est Tunis 53 350.37 Ariana 13 629.82 Ben Arous 47 734.67 Nabeul 19 864.18 Zagouan 1 806.49 Bizerte 94 017.89 Total nord Est 230 403.42 Nord Ouest Béja 6 101.01 Jendouba 4 094.56 Kef 4 109.52 Siliana 159.20 Total Nord Ouest 14 464.29 Centre Ouest Kairouan 1 701.01 Kasserine 6 758.37 Sidi Bouzide 501.97 Total Centre Ouest 8 961.90 Centre Est Sousse 16 401.86 Monastir 10 494.72 Mahdia 2 138.88 Sfax 22 371.48 Total centre Est 51 406.9 Sud Ouest Gafsa 763.18 Tozeur 97.72 Kébili 120.00 Total Sud Ouest 920.90 Sud Est Gabès 7 020.35 6  Quantification des déchets par secteur industriel ( ANGED) I.3.2 Comparaison internationale de production des déchets Production internationale de déchets (Kg/habitant/an)(EEA) Tunisie 182.5 Russie 159 France 360 Ukraine 212 Suède 374 métallurgie 37% industrie agro- alimentaire 16% carrière cimenterie céramique 13% textile 10% industrie de caoutchou,par achimie,pharm aceutique 9% industrie de cuir 6% papier; bois 4,5% indus diverses 4,5% production de déchets par grand secteur industriel Médenine 3 489.25 Tataouine 583.94 Total Sud Est 11 093.54 Total Tunisie 317 251.00 7 Portugal 257 Suisse 441 Grèce 296 Norvège 472 Espagne 322 Pays Bas 497 Allemagne 333 Autriche 620 Belgique 342 Finlande 624 Royaume Uni 348 Etats Unis 755 I.3.4. Systèmes actuels de gestion des déchets industriels en Tunisie Le triage des déchets industriels est rarement effectué au sein des unités de production, et s’il y a lieu, c’est uniquement dans le but d’en récupérer ceux ayant une valeur marchande.  Les fûts d’emballages : d’une manière générale, les emballages des matières premières sont souvent revendus à des repreneurs occasionnels. Parmi ses emballages il n’est pas rare de retrouver ceux ayant contenus des substances toxiques ou dangereuses (secteur peinture, galvanoplastie…) vendus tels quels. Quand les emballages souillés sont triés pour être jetés (principalement dans le secteur pharmaceutique, …) la plupart des cas ils sont récupérés au niveau des décharges.  L’huile usagée : si l’industriel justifie d’une importante quantité stockée il peut dans ce cas la vendre à la SOTULUB. En petites quantités les huiles sont soit cédées aux stations services soit jetées dans les canalisations.  Matériaux recyclables par les fonderies : si les quantités ne sont pas très importantes le triage de ces matériaux n’est effectué que dans le cas où une fonderie se trouve à proximité de production.  Les déchets textiles : il n’existe aucune filière spécialisée dans la récupération de ce type de déchet aisément recyclable, les cas de récupération sont très occasionnels, il arrive même de rencontrer des situations extrêmes comme celle qui caractérise les entreprises sous le régime de la loi 1972 qui se trouvent contrainte de brûler tout leur déchets textiles alors que les sociétés étrangères se proposent de les récupérer. 8  Le papier : le tri de ce type de déchet est effectué uniquement au niveau des grandes imprimeries (essentiellement dans le grand Tunis) pour être vendu principalement à la papeterie de Belvédère. Le principal problème rencontré à ce niveau est uploads/Industriel/ chap-1-ved-2020.pdf