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REPUBLIQUE TUNISIENNE Ministère de l’Enseignement supérieur de la recherche sci

REPUBLIQUE TUNISIENNE Ministère de l’Enseignement supérieur de la recherche scientifique Université de Gabès L’Institut Supérieur des Sciences Appliquées et de Technologie de Gabès Projet Présenté à L’Institut Supérieur des Sciences Appliquées et de Technologie de Gabès Licence Appliquée en Chimie Industrielle & Procédés Préparé par : - Hajji Amani - Hrichi Oumayma DIMENSIONNEMENT D'UN PROJET SUR : Incinération des déchets solides Encadré par : Mr ZRELLI ADEL Année Universitaire 2017-2018 Table de matières Introduction générale I. ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE II. Matériels et Méthodes 1. Histoire de l’incinération 2. Définition des déchets ménagers 3. Définition de l’incinération 4. Définition de l’incinérateur 5. Types de four d’Incinération des déchets solides 6. Description de procédé de l’incinération 7. Bilan massique de l'incinération des ordures ménagères III. Les avantages et les désavantages Conclusion Introduction La production des déchets solides suit la croissance démographique et le développement socio-économique. Il s’agit donc de maîtriser la gestion de quantités de déchets de plus en plus importantes. L’un de raisons qui justifie cette gestion : Les déchets constituent une menace pour la santé humaine et l’environnement et principalement pour les populations voisines des décharges publiques, à cause des nuisances olfactives et des émissions gazeuses dont certaines sont toxiques comme la dioxine, les acides chlorhydrique et fluorhydrique et les métaux lourds dont les concentrations dans l’air sont très importantes à proximité des décharges. Le traitement de nos déchets par incinération est un vieux procédé basé sur la combustion de déchets généralement mélangés : ordures ménagères mais aussi déchets industriels banals. Le procédé consiste à réduire le volume et la masse de déchets solides. Obéissant au principe de Lavoisier (« rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme »), la réduction n’est qu’apparente puisque l’incinération génère des fumées (6000 m3 par tonne de déchets brûlés), des résidus solides et des effluents liquides (traitements des fumées, trempe des mâchefers,...). I. ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE Une étude à été faite pour acquérir des bases solides tant sur la théorie que sur les réalités de l'exploitation d'ordures ménagères [1] Caractériser (composition, qualité, toxicité, risque sanitaire…) précisément les déchets et leurs flux est déterminant pour les choix des manières de collecter, trier, transporter et traiter ces déchets, au regard des enjeux climatiques et de santé environnementale, de réglementation et d'investissements. Une bonne caractérisation permet aussi une meilleure évaluation des impacts environnementaux de ces choix (notamment pour l’incinération et le stockage en décharge) [2] Depuis 1990, cette caractérisation se fait en France par la méthode d'analyse des déchets ménagers dite « Modecom », qui est normée [3] En 1990 l'ADEME a lancé un programme de caractérisation des ordures ménagères. L’Agence a pour cela créé un ensemble d’outils normés et standardisés de collecte et de traitement de l'information sur les ordures ménagère ; le MODECOM [4]. Celui-ci évolue avec les besoins de ses utilisateurs : initialement prévu des ordures ménagères mélangées, il caractérise maintenant des flux séparatifs et dépasser la connaissance de la simple composition des déchets. Il intègre un contrôle de qualité et un outil d’audit d'efficacité des collectes séparatives et de la qualité des flux collectés. Les données et moyens de les acquérir sont fortement standardisés pour pourvoir comparer les chiffres des données [5]. D’autres études peuvent affiner les connaissances en matière de teneurs en produits toxiques ou indésirables [6]. Divers tests complémentaires permettent de mieux caractériser le déchet : tests de lixiviation, de fractionnement des composés organiques selon le caractère hydrophobe et tests biologiques. II. Matériels et Méthodes 1. Histoire de l’incinération : L‘incinération est utilisée comme un traitement pour un éventail très large de déchets. L‘incinération en elle-même n'est couramment qu'une partie d'un système complexe de traitement des déchets qui, ensemble, assure une gestion d'ensemble du large éventail de déchets que la société génère. Le secteur de l‘incinération a connu un développement technologique rapide au cours des 10-15 dernières années. Beaucoup de ce changement a été motive par une législation spécifique à l‘industrie et ceci a réduit, en particulier, les émissions dans l‘air des installations individuelles. Le développement de processus continuel est en cours, avec le secteur développant maintenant des techniques qui limitent les coûts, tout en gardant ou en améliorant la performance environnementale. [7] 2. Définition des déchets ménagers : Les déchets ménagers (DM) sont les déchets collectés dans le cadre du service public d’élimination des déchets. Tels qu’ils se retrouvent dans les poubelles sont composés des éléments suivants : Les déchets résultant de l’activité de cuisine : Ce sont des parties non utilisées des produits entrant dans la préparation des repas , les restes d’aliments ; les cendres et fumiers ; les produits d’emballage : le papier et le carton, le verre, la porcelaine, la ferraille constituée en majorité par les boîtes de conserve ; le textile, les crottins d’animaux, les animaux morts ; les feuilles sèches provenant du nettoiement des cours et jardins privés ; le cuir et le caoutchouc, les matières synthétiques ; les débris de bois , les cailloux et le sable . 3. Définition de l’incinération : L'incinération est un traitement thermique qui brûle les déchets solides (et certains liquides) par oxydation chimique pour produire des gaz de combustion chauds (composés tels que l'azote, l'oxygène, le CO2 et la vapeur d'eau), des cendres et des mâchefers (résidus solides). Incinérer signifie « réduire en cendres » ou, dit autrement, qu’on brûle complètement les matières à incinérer. C’est une des techniques de gestion des déchets qui peut servir à produire de l'électricité et/ou de la chaleur (chauffage urbain par exemple), mais qui peut être source de pollution de l'air. 4. Définition de l’incinérateur : Un incinérateur est un dispositif visant à réduire ou voire détruire des objets par incinération, c’est-à-dire par une combustion aussi complète que possible. Il se présente en général comme un four où la chaleur dégagée par les matériaux en cours de combustion est suffisante pour enflammer les matériaux ajoutés. Le mot désigne souvent une usine d’incinération des ordures ménagères (UIOM). Les incinérateurs ayant dans le passé été sources de pollutions importantes, ils ont été nommés « centre de valorisation thermique » puis « usine de valorisation énergétique » au lieu d’« usine d'incinération ». Figure1 : Schéma d’un incinérateur des déchets solides 5. Types de four d’Incinération des déchets solides :  Four à grille fixe : Ces foyers rustiques mais fiables permettent de traiter des déchets divers, hétérogènes du type bois, cartons, emballages, le plus souvent en vrac avec des taux d’humidité très élevés. Des grilles inclinées automatisent l’extraction des cendres. Ils présentent l’avantage d’être simples à utiliser et n’exigent qu’un faible investissement. Cependant, la grille fonctionne de manière discontinue, sa capacité de traitement est donc réduite de 50 à 1000 kg par heure. De plus, il s’agit là d’une technique fréquemment soumise aux grandes fluctuations du marché.  Four à grille mécanique : Ces fours sont des dérivés des chaudières à charbon et sont utilisés pour des déchets assez grossiers, assimilables à des ordures ménagères. La majorité des incinérateurs des résidus urbains, avec ou sans récupération de chaleur sont conçus sur ce modèle. Parmi les types de grille on remarque :  les grilles à tapis mobiles en général utilisées pour des charbons, des granulés d’ordures ménagères, des déchets végétaux,  les grilles à barreaux basculant qui permettent de traiter les ordures ménagères en vrac, sans triage préalable. Le mouvement permet d’ajuster l’avancement et le retournement des déchets.  les soles tournantes, plateaux cylindriques entraînés périodiquement en rotation qui assurent le brassage. Le rendement d’un tel four est nettement supérieur à celui d’un four à grille fixe. La combustion est facilitée par la bonne pénétration de l’air de combustion à travers la masse des déchets. Toutefois, il faut prendre en compte les risques de blocage ou de détérioration de la grille lors de l’incinération de déchets industriels.  Four à effet Pyrolytique : Les réacteurs de pyrolyse ou de dégazéification ont fait l’objet de nombreuses recherches et ont donné naissance à des procédés utilisés pour la production de combustibles à partir de charbon, plastiques et pneumatiques. Le volume de gaz sortant du réacteur est de 4 à 6 fois plus faible que celui émis par un incinérateur. On peut filtrer ce gaz avant de le brûler et son plus faible volume par rapport aux gaz de combustion permet l’utilisation de filtres plus réduits. La combustion est séparée en deux phases distinctes qui ont lieu généralement dans des chambres cylindres différentes :  une gazéification des solides à basses températures dans une chambre pyrolytique, en présence de peu d’air, avec combustion réductrice formant un gaz de pyrolyse,  un rebrûlage de ce gaz dans une chambre de postcombustion avec un apport en air secondaire. 6. Description de procédé de l’incinération : Le procédé d’incinération comprend les phases de stockage et de préparation des déchets pour alimentation du four, combustion, récupération et valorisation de la chaleur, traitement des fumées et évacuation et traitement des mâchefers. Le stockage et la préparation des déchets - l’alimentation du four Les véhicules de collecte déchargent les déchets dans uploads/Industriel/ a-hajji-incineration-des-dechets-solides.pdf