secteur du traitement des déchets dangereux

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Étude des MTD et MPE dans le secteur du traitement des déchets dangereux dans la région méditerranéennePour résumer, les déchets dangereux typiques utilisés comme combustibles secondaires ou desubstitution, dans les secteurs industriels, sont indiqués dans le tableau 5.1 :Tableau 5.1 : déchets dangereux utilisés comme combustibles secondaires ou de substitution en EuropeDéchets dangereuxSolvants utilisésHuiles uséesBoues d’épurationSecteur industrielFours à ciment, centrales à charbon et autres usinesindustrielles.Fours à ciment, centrales électriques, industrie de lapierre, centrales de production de chaleur, productionde bitumeFours à ciment, centrales électriques, fours à brique5.2. SECTEURS INDUSTRIELS UTILISANT DES DÉCHETS DANGEREUXLes trois principaux secteurs industriels utilisant des combustibles secondaires dérivés des déchetsindustriels (à la fois dangereux et non dangereux) sont les suivants :• Industrie du ciment.• Industrie du papier.• Industrie de l’énergie.Les informations les plus fiables et les plus détaillées ont été rassemblées pour l’industrie du ciment,alors qu’il fut beaucoup plus difficile d’obtenir des informations claires pour les autres secteurs. Pourl’industrie du papier, il a été difficile de quantifier les combustibles dérivés des déchets (CDD) qui sontco-incinérés, car il n’a pas été possible de faire la distinction entre les déchets générés sur le sitecomme les écorces, les rebuts de papier ou la boue de papier et les CDD achetés. Dans le secteur del’énergie, les changements sur le marché de l’énergie ont compliqué la collecte d’informations fiableset à jour.D’autres secteurs (tels que les industries des fours à brique et des hauts fourneaux) peuvent aussi coincinérerdes combustibles dérivés des déchets, mais ces secteurs affirment qu’il ne s’agit surtout pasde substitution d’énergie mais de substitution de matériau. Le CDD issu des déchets industriels estutilisé dans des processus qui ne dépendent pas de la combustion, comme la biodigestion, lagazéification et la pyrolyse (la gazéification et la pyrolyse ont été développées dans la section 4.2.1.5).Les sections suivantes décrivent les industries qui peuvent utiliser des déchets dangereux commecombustible. Elles incluent aussi les industries situées en Méditerranée.5.2.1. Industrie du cimentLes fours à ciment sont composés d’un four rotatif dans lequel prend place le frittage de mâchefer. Lalongueur du four varie entre 70 et 200 m, avec un brûleur à l’extrémité chaude du four. Le nettoyagedes gaz de combustion s’effectue via un ou des séparateurs électrostatiques.Les combustibles fossiles (par exemple le charbon, le coke de pétrole, le pétrole ou le gaz naturel)sont les combustibles prédominants utilisés dans les industries du ciment et de la chaux. Cependant,les combustibles de bas niveau comme les huiles de schiste, les résidus de lavage du charbon, lepétrocoke et les combustibles résiduaires (traditionnellement les huiles usées, les solvants utilisés, lespneus usagés) ont été utilisés de plus en plus. Plus récemment, l’industrie du ciment a co-incinéré dela farine d’os et des graisses animales.172
Utilisation des déchets dangereux dans les processus industrielsUne affirmation générale veut que la qualité du ciment ne soit pas affectée par l’utilisation des déchets,puisque la composition des déchets est surveillée et ajustée pour satisfaire aux conditions requises duciment. De même, l’industrie du ciment prétend que les émissions sont principalement déterminées parles matériaux bruts et ne sont pas influencées par le type de combustible. Par exemple, les émissionsélevées de NO x sont inhérentes au processus, à cause des hautes températures de combustion. Lesémissions de dioxyde de soufre, d’ammoniac et de composés d’ammonium sont principalement dues aucontenu du matériau brut. D’autres émissions, comme les dioxines, ne sont pas affectées par le type decombustible alternatif. [6]Le combustible est généralement ajouté dans le brûleur principal, ou avec les matériaux bruts, oudans la zone de décarbonation (procédé humide uniquement) ou dans le précalcinateur (procédé secuniquement). Le combustible solide est broyé avant sa combustion dans le brûleur. Une pulvérisationest nécessaire pour garantir la combustion complète de la cendre résiduelle. La température de laflamme est très élevée (entre 1 800 et 2 000 °C) et le temps de rétention est supérieur de 5 secondesà une température supérieure à 1 200 °C, garantissant la destruction complète de la matièreorganique.Les déchets envoyés dans un brûleur secondaire, un préchauffeur ou un précalcinateur, brûleront àdes températures plus faibles, qui ne sont pas toujours suffisantes pour décomposer les substancesorganiques halogénées.Les composés volatils du matériau, envoyés dans l’extrémité supérieure du four ou commecombustible en morceaux, peuvent s’évaporer. Ces composants ne passent pas la zone decombustion primaire et ne peuvent pas être décomposés ou retenus dans le mâchefer du ciment. Parconséquent, l’utilisation des déchets contenant des métaux volatils (mercure, thallium), ou descomposés organiques volatils, peut conduire à une augmentation des émissions de mercure, dethallium ou des COV, en cas de mauvaise utilisation.Tableau 5.2 : caractéristiques principales du processus de production du ciment (RDC/Kema, 1999 dans [1])ParamètreConditionsTempérature de la flamme 1 800 - 2 000 °CTemps de rétention des gazExcès d’oxygène5 s à une température supérieure à1 200 °CFaibleEfficacité 44 %AutresRésiduOxydation de l’atmosphèreInertie thermique élevéeEnvironnement alcalinRétention de cendres dans le mâcheferPour garantir un transfert d’énergie supplémentaire vers la zone de décarbonation, il est aussipossible d’ajouter du combustible solide au matériau brut. Cependant, ce n’est pas une bonnepratique puisqu’elle produit une augmentation importante des émissions organiques dans les gaz decombustion.Il est aussi possible d’ajouter des déchets solides au milieu du four humide, au niveau de la phase dedécarbonation. Les déchets n’ont pas besoin d’être pulvérisés. Cependant, une telle méthodediscontinue d’alimentation nécessite un contrôle spécial des quantités de combustible et d’oxygènepour garantir une combustion complète et pour éviter l’augmentation des éléments organiques et dumonoxyde de carbone dans les gaz de combustion. Dans un procédé sec, il est possible d’injecter des173
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