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Valorisation et traitement des effluents papetiers Introduction Comme toutes le

Valorisation et traitement des effluents papetiers Introduction Comme toutes les industries lourdes, l’industrie papetière souffre d’une mauvaise image auprès du grand public. Pourtant, la demande de papier ne cesse d’augmenter – 3% par an – depuis les années 1970. D’après une étude réalisée au niveau européen en 2002 sur l’image des industries de la filière bois, l’industrie des pâtes et de la fabrication des papiers et cartons mal connue est affectée d’une image tenace d'industrie source de nuisances et d’atteintes à l’environnement. Un sondage a révélé que, pour les gens interrogés, le secteur le plus responsable de la déforestation est celui de la fabrication du papier face aux secteurs de l’ameublement, du bois de chauffage et de la construction. Pourtant, les professionnels du bois s’attachent à préciser que la papeterie n’utilise que les déchets de scierie ou les bois de coupe d’éclaircie, comme l'illustre la figure 1. [1] Figure1-Coupedeboisillustrant sesdifférentesutilisations Source : Copacel - Le papier, c'est la vie 1 Valorisation et traitement des effluents papetiers I- Description de l’industrie papetière Théoriquement n'importe quelle fibre végétale longue, fine et solide peut permettre de faire du papier, mais le bois reste la 1re source de pâte à papier. Ces usines peuvent contenir des unités de production complètement intégrées ou être constituées de différentes unités complémentaires. Les usines intégrées acceptent les rondins (nommés billots au Québec) ou les copeaux, qui seront convertis en fibre. Ces fibres sont diluées dans une solution à 4 %, qui servira à fabriquer le papier. Une fois séchées, ces fibres sont moulées en ballots de pâte kraft, lesquels sont achetés par d'autres usines. Ces ballots sont hydratés pour former une solution à 4 %, qui sera transformée en papier. Les usines modernes consomment de grandes quantités d'énergie, d'eau et de bois de façon très efficace par le biais de procédés de transformation complexes. Le principe de fabrication est toujours resté celui de la formation de la feuille induite par le séchage en quelques secondes d'un mince film de pâte à papier liquide sur un feutre. La productivité est passée en quelques années de quelques dizaines de tonnes/jour à des centaines de tonnes. La largeur des machines a aussi beaucoup augmenté. La coupe se fait au micro-jet d'eau (avec la précision proche de celle d'une coupe au laser) C'est sur la précision du contrôle de cette technique, où le séchage du produit donne les caractéristiques et propriétés finale du papier, qu'ont porté les grandes évolutions techniques de la machine à papier. Les technologies modernes permettent de produire une feuille de plus de 100 m de long et jusqu'à 10 m de laize (largeur) à une vitesse allant jusqu'à 108 km/h (30 m/s). L'industrie papetière est classée comme • industrie lourde, • industrie très consommatrices d'énergie. Les rendements ont été améliorés par la cogénération (production combinée d'électricité et de chaleur). La vapeur ainsi produite servira au chauffage des rouleaux séchant et pressant le papier. La source primaire d'énergie, c'est-à-dire le gaz, est brûlé dans un moteur à gaz ou une turbine à gaz. • industrie soumise aux quotas d'émissions de gaz à effet de serre et au marché du carbone et des droits à polluer. • industrie très consommatrice d'eau. C'est pourquoi les usines sont souvent situées en bordure de cours d'eau ou au-dessus d'une nappe phréatique accessible. 2 Valorisation et traitement des effluents papetiers II-Définition de la papeterie Le mot papeterie (ou papèterie) peut désigner : • une entreprise spécialisée dans la transformation du bois ou de vieux papier, ou de pailles en papier ou d'autres fibres (chiffons) (au Québec, on emploie le terme papetière). Si le papier est utilisé sur place pour faire du carton, on parle de papeterie-cartonnerie. • art de fabriquer le papier • le commerce du papier • une entreprise qui vend des articles en papier. • l'ensemble des articles relatif au papier • une petite boîte contenant le matériel nécessaire pour écrire et cacheter des lettres Par simplification, les usines de production qui appartiennent à ces sociétés sont souvent nommées papeteries. [2] III- Historique du papier Les premiers signes ont été écrits par l'homme des cavernes sur la pierre ou sur l'os, puis sur le bois, le métal et l'argile. Avec les Egyptiens apparaît le papyrus, extrait d'un roseau du Nil. Le papyrus fut concurrencé par le parchemin, mis au point dans la ville de Pergame, en Asie mineure, à partir de peaux de veau et de chèvre lavées et poncées. C'est en l'an 105 après J.C., qu'est découvert le papier en Chine, sous le règne de l'Empereur Hoti. Tsaï-Lun, ministre de l'agriculture, conçoit une pâte à papier fabriquée à l'aide de vieux chiffons, d'écorces et de filets réduits en bouillie. Au 7ème siècle, le papier est introduit au Japon. En 751, la bataille de Samarkand se traduit par la défaite des Chinois, qui révèlent aux vainqueurs arabes les secrets de la fabrication du papier. L'invention se répand ainsi jusqu'en Andalousie. C'est près de Cordoue, puis Séville, qu'apparaissent les premiers moulins à papier en Europe. Vers 1250 sont installés à leur tour les premiers moulins italiens à Fabriano. Au 13ème siècle apparaissent en France les premiers documents d'archives écrits sur papier, tels que les "Minutes de Notaire marseillais" (1248) ou le "Registre des Enquêteurs d'Alphonse de Poitiers" (1243), mais c'est au 14ème siècle que sont construits les premiers moulins à papier français : à Troyes (1348) et Essones (1354) En 1445, Gutenberg invente l'imprimerie. Le 18 janvier 1799, Louis-Nicolas Robert (1761-1828), jeune inspecteur à la 3 Valorisation et traitement des effluents papetiers papeterie d'Essonnes, obtient un brevet pour son invention : la première machine à papier en continu, qui permet de produire davantage de papier à prix moindres. En 1803, Didot Saint Léger, Bryan Donkin et les frères Fourdrinier font fonctionner la première machine à papier anglaise à Frogmore (Kent). Vers 1825, en Europe et aux Etats-Unis, débute l'industrialisation massive de la fabrication du papier. En 1850, on dénombre 300 machines à papier en Angleterre et 250 en France. L'usage des papiers et cartons d'emballage se développe. Vers 1850 apparaît la première machine à fabriquer le carton multi-couches. En 1856, Edward C.Haley dépose en Angleterre le premier brevet de papier ondulé utilisé notamment pour la confection des chapeaux. Le premier brevet de papier ondulé pour emballage est déposé à New York en 1871. La première machine à onduler française est installée en 1888 dans le Limousin. On doit le papier- toilette à l'américain Joseph Coyetty en 1857. Introduit en France au début du 20ème siècle, mais longtemps considéré comme un produit de luxe, son utilisation ne s'est vraiment généralisée que dans les années 60. Aujourd'hui, les technologies papetières ne cessent d'évoluer, contribuant au développement de l'industrie, de la diffusion des connaissances et du conditionnement des produits de consommation. IV-La définition du papier Le papier (du latin papyrus) est une matière fabriquée à partir de fibres cellulosiques végétales et animales. Il se présente sous forme de feuilles minces et est considéré comme un matériau de base dans les domaines de l’écriture, du dessin, de l’impression, de l’emballage et de la peinture. Il est également utilisé dans la fabrication de composants divers, comme les filtres.[3] V-Les différentes familles de papier et carton Les produits issus de cette industrie sont destinés à de multiple utilisation dans des domaines très varies On distingue 4 principales familles de papiers et cartons : • Les papiers à usage graphique : papiers journaux et papiers impression écriture (papier à usage bureautique, livres, magazines...) • Les papiers d’emballage et de conditionnement : papier pour onduler, emballage souple (sacs à siment, pour boulangerie…) et carton plat (emballage de parfume, liquide alimentaire…) • Les papiers à usage domestique et sanitaire : essuie-tout, serviettes de table, hygiène féminine… 4 Valorisation et traitement des effluents papetiers • Les papiers à usage industriel et papiers spéciaux : filtres, support pour abrasif, décor pour stratifier, papier photographique...[4] VI-Définition des déchets de papeterie La majorité des déchets sont éliminés par enfouissement ou par combustion à des fins énergétiques. On entend par « déchets de fabrique », l'ensemble des déchets générés par les procédés de fabrication, les unités de traitement des effluents et les appareils de combustion. On peut définir ces déchets comme suit : - Les boues d'épuration qui sont constituées de boues primaires ou mixtes (boues primaires et biologiques en mélange) et sont issues du traitement des. effluents des papeteries. Ces boues proviennent des résidus d'un procédé de recyclage du papier. Les boues primaires correspondent aux boues produites par un équipement de clarification, tels décanteur, cellule de flottation, lagune de sédimentation, et autres. Les boues secondaires sont celles produites lors du traitement biologique des eaux de procédé de la fabrique. - Les boues de désencrage sont issues des usines de recyclage de papiers cartons récupérés possédant une cellule de flottation. Les bulles d'air générées à la base de la cellule entraînent les particules d'encre en surface et forment une mousse -constituée de savon, particules d'encre, fibres, fines, charges- appelée boues de désencrage. [5] VII- Les différents types uploads/Industriel/ valo-et-ttt-des-efflu-papetiere.pdf